Un motor solar: roata Minto?

[vincent27]

Scopul nu este de a folosi gravitația, ci de a produce energie mecanică cu cea mai mică diferență de temperatură posibilă (în termeni absoluti, și conform proiectantului inițial, în jur de 10 grade). În cazul nostru, dacă l-am putea rula cu o temperatură fierbinte de 50°C și o temperatură rece de 15°C, mașina ar fi ideală. Într-adevăr, trebuie să încercăm să lucrăm cu temperaturile disponibile fără prea multe transformări pe pământ.

În al doilea rând, designul inițial mută fluidul „volatil” nu „transfer de căldură” și folosește gravitația în același mod.

[Pierre-Yves]

Diferența de temperatură de vaporizare/condensare, după părerea mea, va fi legată în principal de căldura de vaporizare: propan, 356 KJ/Kg, butan 362 KJ/Kg, DCM 341 KJ/Kg. Aici trebuie să căutăm energia mecanică recuperabilă de către sistem: cu cât va fi necesară mai puțină energie termică pentru a crește presiunea rămânând în intervale de temperatură apropiate de mediul ambiant (temperatura de fierbere scăzută), cu atât eficiența transformării în mecanică este mai bună. energia va fi.

această întrebare a fluidului este fundamentală. Butanul este în intervalul potrivit, dar natura sa explozivă este prohibitivă. Am citit undeva că exploatarea energiei termice a mărilor (deci cu o deltă T scăzută între apele de suprafață și cea a adâncurilor) se făcuse (pe la 1930) folosind un amestec de apă și amoniac, sub vid. Aș dori să înțeleg cum a funcționat acest lucru: sub vid, temperatura de fierbere este scăzută, dar vaporizarea într-un spațiu restrâns crește presiunea, ceea ce are ca efect și creșterea temperaturii de fierbere: procesul trebuie deci să fie „Oprire...

[vincent27]

Există un compromis, o ajustare de găsit între volumul de lichid deplasat, înălțimea (diametrul roții și presiunea lichidului pe gaz) și volumul scurgerii „volatile”.

[rescwood]

La ce am visat să îmbunătățesc schimbul de căldură:

[rescwood]

Vincent:

Butanul este în intervalul potrivit, dar natura sa explozivă este prohibitivă

Butanul, ca orice substanță ai cărei vapori sunt inflamabili, este inflamabil numai dacă se află în prezența oxigenului. Oxigenul aerului in cazul care ne priveste: limita inferioara de explozie 1.8% in aer, limita superioara de explozie 8.8% in aer. În niciun caz, cu excepția unei etanșări proaste a sistemului, aceste condiții nu sunt îndeplinite în containere.

Am citit undeva că exploatarea energiei termice a mărilor (deci cu o deltă T scăzută între apele de suprafață și cea a adâncurilor) se făcuse (pe la 1930) folosind un amestec de apă și amoniac, sub vid. Aș dori să înțeleg cum a funcționat acest lucru: sub vid, temperatura de fierbere este scăzută, dar vaporizarea într-un spațiu restrâns crește presiunea, ceea ce are ca efect și creșterea temperaturii de fierbere: procesul trebuie deci să fie „Oprire...

Este probabil o pompă de căldură, sistemul este diferit: evaporarea fluidului are loc pe partea „rece” unde se pompează căldura, această căldură fiind apoi recuperată în timpul condensării fazei gazoase de către un compresor.

În roata Minto, facem invers, folosim presiunea creată pentru a crea o mișcare fluidă. Pentru a evita o creștere a presiunii, este necesară o răcire cel puțin egală cu aportul de căldură în sistem.

[rescwood]

I-am confundat pe Vincent și Pierre-Yves... îmi pare rău

[rescwood]

Vincent,
ideea de a muta un fluid mai greu este interesantă, dar mai greu înseamnă mai multă energie pentru a-l deplasa, deci mai multă presiune și, prin urmare, mai multă căldură. Pe scurt: cu aceeași cantitate de căldură folosită de sistem, voi muta aceeași masă, fie un volum mare de fluid mai ușor, fie un volum mai mic de fluid mai greu...
Pe de altă parte, un fluid mai greu ar face posibilă obținerea unui cuplu interesant în dimensiuni mai mici.

[Pierre-Yves]

Butanul, ca orice substanță ai cărei vapori sunt inflamabili, este inflamabil doar dacă se află în prezența oxigenului... În niciun caz, cu excepția unei etanșări proaste a sistemului, aceste condiții nu sunt îndeplinite în recipiente.

Este adevărat, dar nu putem exclude niciodată scurgerile: mă gândesc la sisteme încorporate cu multe vibrații. Daca ar exista un fluid netoxic, nepericulos pentru mediu si neexploziv, m-ar interesa!!! Noile lichide frigorifice pot fi folosite, dar sunt necesare presiuni de 4 până la 14 bari, este mai dificil de implementat.

Am citit undeva că exploatarea energiei termice a mărilor (deci cu o deltă T scăzută între apele de suprafață și cea a adâncurilor) se făcuse (pe la 1930) folosind un amestec de apă și amoniac, sub vid. Aș dori să înțeleg cum a funcționat.

Este probabil o pompă de căldură, sistemul este diferit: evaporarea fluidului are loc pe partea „rece” unde se pompează căldura, această căldură fiind apoi recuperată în timpul condensării fazei gazoase de către un compresor.
În roata Minto, facem invers, folosim presiunea creată pentru a crea o mișcare fluidă. Pentru a evita o creștere a presiunii, este necesară o răcire cel puțin egală cu aportul de căldură în sistem.

Deloc, nu era o pompă de căldură ci, aproximativ, același principiu ca și pentru roata Minto. Amestecul apă-amoniac (punct de fierbere în jur de 0°) a fost vaporizat sub vid parţial cu apă călduţă. Aburul produs a alimentat o turbină care producea energie electrică, apoi a fost condensat de sursa rece (apă în jur de 5 până la 10°).

Iată un extras din http://www.clubdesargonautes.org/ asupra energiei termice din mări:

„...În 1928, la Ougrée în Belgia, Claude a validat principiul producând energie electrică cu o mașină termică de 60 kW alimentată cu apă caldă la 33°C extrasă din circuitul de răcire al unui furnal și apă „rece” la 12° C pompat în Meuse.Mângâiat de rezultatele acestui experiment care îi permit să arate că bilanțul energetic al procesului este pozitiv, Claude decide să-l demonstreze în condiții reale, nu mai folosește apă dulce, ci apă de mare furnizată de o apă rece. conductă de dimensiuni reprezentative pentru cele ale unei mici centrale industriale.” Claude a efectuat apoi un experiment cu apa de mare luată la suprafață și luată în fund.

O delta T de 21°!!!! Ne putem imagina toate sursele termice pe care le-am putea exploata astfel?!!!

Este operația de vacuum pe care o înțeleg cu greu, deși nu ar trebui să fie prea complicată!!

[rescwood]

Este operația de vacuum pe care o înțeleg cu greu, deși nu ar trebui să fie prea complicată!!

Cred că am înțeles: creăm o depresiune în aval de turbină cu o pompă de vid, care are ca efect scăderea temperaturii de fierbere a apei de mare care se vaporizează fără a fi încălzită, în schimb să creștem presiunea din amonte prin încălzirea apei de mare pentru a o vaporiza. Aburul este „aspirat” prin turbină în loc să îl „împingă”. Apa vaporizată este apă „fierbinte” (de suprafață), aburul aspirat de pompa de vid este apoi condensat de un schimbător alimentat cu apă „rece” (adâncă), crescând astfel depresiunea creată de pompa de vid. Aparent, energia consumată de pompa de vid și pompele de alimentare cu apă de mare este mai mică decât cea care ar fi necesară pentru a vaporiza aceeași apă la presiunea atmosferică.

Se pare că amoniacul este folosit într-un alt circuit, închis, pentru a face gheață, un circuit al cărui condensator și evaporator sunt alimentate și cu apă rece și caldă (nu sunt profituri mici!) și al cărui compresor este alimentat de curentul produs de turbină astfel. precum pompa de vid și pompele circuitului de apă de mare.

Deci am bine?

[Pierre-Yves]

Cred că am înțeles: creăm o depresiune în aval de turbină cu o pompă de vid, care are ca efect scăderea temperaturii de fierbere a apei de mare care se vaporizează fără a fi încălzită, în schimb să creștem presiunea din amonte prin încălzirea apei de mare pentru a o vaporiza. Aburul este „aspirat” prin turbină în loc să îl „împingă”. Apa vaporizata este apa "calda" (de suprafata), aburul produs este condensat de un schimbator alimentat cu apa "rece" (adanca), crescand astfel depresiunea creata de pompa de vid. Aparent, energia consumată de pompa de vid și pompele de alimentare cu apă de mare este mai mică decât cea care ar fi necesară pentru a vaporiza aceeași apă la presiunea atmosferică.

Deci am bine?

Nu este încă acolo! Încerc să înțeleg și eu și mă gândesc în același timp cu care scriu!!

Apa de mare de suprafață este sursa fierbinte și este folosită pentru a vaporiza amestecul apă-amoniac. Acest abur este cel care activează turbina și care este condensat de sursa rece (apa de mare din adâncuri, la o temperatură aproximativ constantă de 5°). Dacă ar funcționa la presiunea atmosferică (cu un fluid ideal care s-ar evapora în jur de 10-15°), un simplu circulator și/sau o supapă de reținere ar fi probabil suficiente pentru ca sistemul să funcționeze singur.

Ceea ce nu înțeleg încă este operarea parțială în vid, care este necesară pentru a scădea temperatura de fierbere a amestecului apă-amoniac. Într-adevăr, dacă acest amestec se vaporizează, pe măsură ce incinta este închisă, presiunea va crește și fierberea se va opri. Prin urmare, este necesar să evacuați aburul pentru a menține depresiunea, apoi folosiți acest abur pentru a acționa turbina...

Este depresiunea creată de condens DUPĂ turbină suficientă pentru a menține ciclul? Mai funcționează pompa de vid? E vreun chimist în cameră?