Идея красивая. В таком проекте можно реализовать интересные задумки,например разработку питерского политеха:
Автоpы: Бреусов В.И.
Преобразующая машина на основе двигателя Стирлинга.
Описание разработки.
Двигатель Стирлинга представляет собой двигатель внешнего сгорания, работающий по замкнутому термодинамическому циклу, в котором циклические процессы сжатия и расширения происходят при различных уровнях температур, а управление потоком рабочего тела осуществляется путем изменения его объема. Данный двигатель всетопливный и может работать на любом топливе – жидком, газообразном, твердом, солнечном излучении, радиоактивном топливе и т.д.
Преобразующая машина, основанная на подобном двигателе, может работать в прямом и обратном режиме без потери эффективности, т.е. выступать в качестве гене-ратора, преобразующего тепловую энергию в механическую, а следовательно и в электрическую, или работать как холодильный агрегат.
Актуальность и преимущества:
Двигатели Стирлинга обладают, в сравнении с известными тепловыми двигателями, низкой токсичностью продуктов сгорания по всем компонентам и, особенно, по окислам азота и углерода при их работе на любом известном углеводородном топливе.
В сравнении с двигателями внутреннего сгорания имеются следующие неоценимые преимущества:
- низкий уровень шумов (практическое отсутствие структурных и на 10-20 Дб меньшее значение аэродинамических шумов);
- хорошие характеристики в режимах частичной нагрузки и благоприятные характеристики крутящего момента;
- сравнимые размеры и масса, высокий ресурс работы;
- возможность использовать для работы любые современные топлива и высокотемпературные источники теплоты, как искусственные, так и природные, в частности – солнечную энергию, тепловые аккумуляторы, биогаз и т.д.
Совокупность этих параметров открывает перспективы широчайшего использования предлагаемой преобразующей машины как в качестве более эффективной замены стандартно используемых двигателей, так и в качестве элемента энергетических установок, работающих от возобновляемых источников энергии.
Использование преобразующей машины при решении экологических проблем утилизации отходов, использования биогаза, солнечной энергии, в сочетании с возможностью обратного режима работы в качестве холодильного агрегата позволяет создавать уникальные автономные энергетические установки.
Области применения:
Преобразующая машина может использоваться во всех областях, где требуется преобразование тепловой энергии в механическую (электрическую) и/или обратно. Особенно выгодно использование данной машины в энергомашиностроении и утилизации отходов тепла:
- автономные энергетические установки;
- утилизация отходов тепла, в том числе и низкотемпературных, от любых источников;
- энергетические био-установки, работающие на переработке отходов и биогазе;
- использование возобновляемых источников энергии (в том числе солнечной и термальной);
- использование в качестве холодильного агрегата.
Технические характеристики:
Конструкция машины состоит из высокотемпературного теплообменного блока с тепловой трубой; рабочего контура, включающего полости расширения и сжатия нагревателя, регенератора и холодильника; механической части, включающей кривошипно-шатунный механизм, цилиндро-поршневую группу, механизм ручного запуска двигателя; злектрической части, включающей электрическую машину, заключенную в специальный герметический корпус
Нижеприведенные технические характеристики относятся к конкретной модели Стирлинг-генератора для автономной энергетической установки, разработанной в СПбГПУ. Имеются возможности для разработки моделей генераторов и преобразующих машин с иными требуемыми характеристиками.
- частота вращения вала генератора, об/мин 3000
- температура стенки нагревателя, °С 700
- среднее давление газа во внутреннем контуре, МПа 50
- тип рабочего тела во внутреннем контуре - гелий (может быть водород, воздух)
- диаметр поршней (цилиндров), мм 55
- ход кривошипного механизма альфа-схема
- тип регенератора – цилиндрический с набивкой
- термодинамическая мощность, кВт 2 - 5
- термодинамический КПД , % 40
- срок службы, лет 10
- число часов работы до отказа, час 25000
- масса, кг 30
- климатические условия, °С -50…+60
- генератор синхронный на редкоземельных магнитах
- шумовая характеристика, ДБ 30 - 40