Есть такая выставка RENWEX, выставка зеленых технологий и альтернативных источников энергии. К сожаления из года в год ассортимент инноваций и технологий существенно меньше, а то что представлено, уже не отечественные разработки. Хотя о чем это я, умнейшие мира уже решили, там технологии не нужны
Поскольку я у альтернативщиков заблокирован, то так.
Предложено дать разницу в зелёном и незелёном получении этих веществ. Но химии наплевать на эпитеты. При получении водорода из морской воды, нам надо сначала эту воду обессолить, а то отравим всю округу хлором. Значит рассол надо куда-то сбросить. Уже не очень зелено. В процессе электролиза получим много атомарного кислорода, который надо куда-то деть. А то, опять же всё отравим.
Для получения метанола, надо добавить к водороду углерод. Его надо доставить к месту получения водорода, либо наоборот - водород к углероду. Традиционно используют окислы углерода, которых много образуется при сжигании углерода. Это ТЭЦ например. Химия простая и отработанная, но зелени тут никакой нет и быть не может.
Признателен всем, кто наблюдает за моим проектом и оказывает посильную помощь советами и финансово. Отдельная благодарность человеку оказавшему достаточно существенную финансовую помощь. Это реально помогает и ускоряет процесс.
Напоминаю, что изготавливаем опытный образец мини ТЭЦ на базе твердотопливного пиролизного котла и двигателя Стирлинга (внешнего сгорания). Всё делаем самостоятельно. Сами проектируем и сами изготавливаем. Кое что в кооперации с давними партнёрами.
Так же напомню расчетные характеристики изделия: Максимальная тепловая мощность 200 кВт. Номинальная 40...70 кВт. Попутная выработка электро энергии примерно 2 кВт при постоянном напряжении 24 или 12 Вольт. Рабочий объем Стирлинга чуть менее 2 литров.
На данный момент времени, по котлу заметных изменений нет. Но работа идёт. Варим теплообменники. Большая часть уже готова к установке в котел.
Планировал сварить их за одну неделю, но похоже эта работа продлится 2-2.5 недели. Очень трудоёмкими они оказались. Сварка, контроль герметичности, заплавка обнаруженных утечек... В общем, если делать серийно, то для увеличения производительности труда, есть смысл подумать над изменением их конструкции. Как вариант, можно делать из листа, по типу сваренных плоских радиаторов отопления, какие были в СССР. Если кто-то сталкивался с таким решением, интересно ознакомиться с данным опытом в комментариях.
Пока парни варят теплообменники, я занимаюсь оптимизацией конструкции Стирлинга, и адаптацией его деталей под наши технологические возможности, и возможности наших партнёров. Некоторые детали будем делать в кооперации с ними. Так же занимаюсь решением прочих технических и экономических вопросов, связанных с реализацией данного проекта.
За время этой работы появилось понимание того, как сделать линейный Стирлинг, с таким же рабочим объемом, и встроенным линейным генератором. Себестоимость его изготовления, при серийном производстве, получится значительно ниже чем классического с кривошипом. Габариты у него тоже меньше. Но ремонто-пригодность будет почти нулевая. То есть своими руками, на коленке не отремонтировать. Чего не скажешь о классическом варианте с кривошипом, для ремонта которого почти всё можно купить в авто-магазине. Поршни от ВАЗ, генератор и ремень генератора, подшипники и прочие расходники не являются дефицитным товаром.
По деньгам, очень примерно, при мелко серийном производстве получаются такие цифры: Линейный Стирлинг - 120 000₽ Классический с кривошипом - 360 000₽ Разница ощутимая.
И вот главный вопрос: что сейчас нужно потенциальному покупателю?
Вариант 1. Сравнительно дешёвое и не ремонтно- пригодное решение?
Вариант 2. Решение подороже, но ремонтно- пригодное, с понятной механикой и доступными запчастями и расходниками?
Пишите в комментариях. Этот вопрос интересен многим, кто занимается изготовлением оборудования.
Если тема вам интересна, буду благодарен за поддержку проекта (это реально помогает). Или можно просто следить. Впереди самое интересное - пуск, замеры характеристик, сравнение с расчетами. Следующий пост будет уже ближе к запуску котла.
Большое спасибо всем кто помогает финансово! Даже небольшая помощь реально ускоряет запуск испытаний.
А пока по котлу идёт работа — частично закупили трубы для теплообменников, сейчас они в обработке — я решил не терять время и сделать проверочный расчёт.
Фото 1. Схема котла. Красным — зона активного горения, зелёным — топливо в пиролизе
интересно было понять: насколько по расчетам сходится энергия топлива и способность теплообменника эту энергию снять.
Схему котла приложил на первом фото:
красная зона — активное горение
зелёная — топливо в пиролизе
В верхней части топливо не горит из-за нехватки кислорода, но при нагреве выделяет пиролизный газ. Этот газ догорает ниже и уже отдаёт основную часть энергии в теплообменник.
Фото 2. Трубы теплообменников.
Что получилось по расчётам
Считал максимально просто — «на коленке», в тетрадке.
Взял: объём топлива, массу топлива, теплотворную способность, площадь теплообменников
В итоге получил интересную картину:
Как будь то бы по расчетам теплообменники не успевают забрать всё тепло!
Разница между: тем, что выделяет топливо и тем, что может снять котёл составила примерно 25%.
Фото 3. Исходные данные и прикидка по объёмам топлива и теплообменникам.
Где у меня возникают вопросы. Есть несколько мест, где теория и практика начинают расходиться:
1. Коэффициент пиролиза
В теории: +10…20% к эффективности
По моим наблюдениям: может доходить до +100…150%, но только при наддуве
Тут явно нужно проверять на практике.
Фото 4. Расчёт максимальной тепловой мощности от топлива.
2. Плотность укладки топлива
Это вообще «живая» величина: зависит от фракции, от способа загрузки. И заранее точно не считается.
Фото 5. Проверка по времени горения и реальной мощности.
Вывод на текущий момент
Расчет показал: что, либо котел в максимальном режиме будет закипать или работать с низким КПД и нужно дорабатывать теплообменник. Либо допущения в расчетах где то сильно плавают.
И, скорее всего, присутствует всё сразу.
Фото 6. Естественно все мои расчеты проверял главный инспектор проекта. Не смог осилить и уснул)
Что дальше
Теперь это всё нужно проверять в железе.
План: собрать теплообменники, врезать котёл в систему, снять реальные показатели
Только испытания покажут, где правда.
Следующий пост хочу сделать про двигатель Стирлинга: расчёт, компоновка.
Если тема интересна — разберу это подробно в следующем посте.
Буду рад комментариям, особенно от тех, кто сталкивался с пиролизными котлами или делал подобные расчёты.
Как и обещал в предыдущем посте, выкладываю фотографии очередного этапа сборки прототипа мини-ТЭЦ.
Фото 1. Общий вид прототипа. Для масштаба рядом присутствует главный инспектор проекта — кот J
На текущий момент на котёл смонтированы основные корпусные элементы из листового металла, установлен теплообменник колосника и сам колосник для работы на обычных дровах.
Фото2. Камера загрузки топлива. Дверь получилась тяжёлая — пришлось делать мощные петли и регулировку прижима.
Для других видов топлива (опил, торфяные брикеты и т.п.) потребуется колосник немного другой конструкции — его будем делать отдельно после первых испытаний.
Фото 3. Каркас и камера сгорания. Здесь будет формироваться пиролизный газ.
По самому котлу осталось изготовить и установить трубчатые теплообменники, после чего можно будет подключать установку к системе отопления и проводить полноценные испытания.
План такой:
врезать котёл в систему отопления
подключить теплосчётчик
снять реальные характеристики по тепловой мощности
проверить длительность горения одной закладки
Очень хочется успеть провести испытания в этом отопительном сезоне, чтобы не ждать следующую зиму.
Если всё пойдёт по расчётам, установка должна выдавать примерно:
70–100 кВт тепловой мощности в рабочем режиме
до 200 кВт пиковой
Следующий этап проекта — установка двигателя Стирлинга и генерации электроэнергии (1,5–2 кВт).
Пока проект полностью делается за счёт ресурсов нашего небольшого производства, но сейчас как раз дошли до этапа, где нужно немного ускориться с закупкой материалов для теплообменников.
По расчётам, чтобы закрыть этап с котлом и выйти на испытания, потребуется примерно 130 000 ₽.
Если среди читателей есть те, кому интересен сам проект и кто хочет его поддержать — буду искренне благодарен. Даже небольшая помощь реально ускорит запуск испытаний.
В знак благодарности решил сделать так: если проект в итоге дойдёт до серии и кто-то из поддержавших захочет приобрести такую установку — для владельцев квитанций о переводе сделаем существенную скидку.
В любом случае постараюсь подробно показывать весь процесс: расчёты, испытания, ошибки и результаты.
Здание Sun Rock находится на западном побережье Тайваня. Проект разработан архитектурным бюро MVRDV для государственной энергокомпании Taipower.
Форма здания смоделирована как солнечная ловушка. Южная часть плавно наклонена, чтобы улавливать полуденное солнце, северная — куполообразная, чтобы забирать утренний и вечерний свет. В фасад встроено более 4000 м² фотоэлектрических панелей, которые полностью обеспечивают потребности здания в электроэнергии. Их угол наклона рассчитан так, чтобы выжимать максимум энергии в течение всего дня. В результате Sun Rock способен вырабатывать около 1,2 млн кВт·ч в год.
1/4
Интересно, что Sun Rock — не просто энергоэффективный объект, а действующая инфраструктура: здесь обслуживают оборудование для ветра и солнца, а посетители могут наблюдать процессы в галереях и атриуме с данными в реальном времени. Это редкий случай, когда здание одновременно является и потребителем, и производителем энергии — и наглядным учебником по возобновляемой энергетике.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Канадская компания Voltai предлагает забирать кинетическую энергию океана и преобразовывать ее в электрическую.
В отличие от подводных турбин, здесь нет массивных винтов и вращающихся валов в воде. Генератор работает за счет электростатического принципа — преобразования механического движения в электрический заряд через изменение электрического поля. Это упрощает конструкцию и снижает износ. Их малый вес и относительно низкая стоимость также являются привлекательными.
Океан — огромный источник энергии. Вопрос не в наличии ресурса, а в эффективности его преобразования. Voltai делает ставку на круглые генераторы — и, возможно, именно за такими решениями будущее морской энергетики.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм