Стирлин-генераторы, -насосы, короче всё что для дела

Айрат , спасибо за схему солнечного насоса, на мой взгляд всё вполне работоспособно, а главное просто и доступно для постройки каждому в домашних условиях. Конечно, насос такого вида будет работать медленно, например один цикл в минуту, но и такому устройству вполне можно найти применение в хозяйстве. А клапана делаем самые простейшие - лепестковые, которые открываются и закрываются очень легко от малейшего движения воды через них. Я вот ещё одну подобную схему нашел в интернете, она несколько сложнее, но посмотрите как в ней хитро устроено охлаждение воздуха, что то типа губки, приклеенной снизу к вытеснителю, периодически макается прямо в перекачиваемую воду, и воздух получается проходит через эту мокрую губку идеально отдавая ей своё тепло, эту идею я бы взял на заметку

Ой , а ссылку то вставить и забыл https://www.youtube.com/watch?v=W2Bbht7O2Hc&feature=related сори

А вот загадка на смекалку, сможет кто нибудь разгадать схему конструкции вот этого солнечного насосика https://www.youtube.com/watch?v=G2CCDwwRfhw&feature=related , давно на него смотрю, но так идеального решения и не нашел, как то отталкивает принцип работы, в котором для водяного насоса используется вибрация всего корпуса двигателя, кажется зачем? тратить энергию на поднятие всего(имеющего достаточную массу, как для маленькой модельки) корпуса, если эту энергию можно было бы с успехом пустить на движение рабочего поршня или мембраны, которые и на порядог легче, не знаю... А может за этим всем есть всетаки какойто смысл, или хитрый принцип какого нибудь водяного насоса, о котором я не знаю, как не знал о эйрлифте, пока Айрат не подсказал....

Admin_Игорь пишет:А вот загадка на смекалку, сможет кто нибудь разгадать схему конструкции вот этого солнечного насосика https://www.youtube.com/watch?v=G2CCDwwRfhw&feature=related , давно на него смотрю, но так идеального решения и не нашел, как то отталкивает принцип работы, в котором для водяного насоса используется вибрация всего корпуса двигателя, кажется зачем? тратить энергию на поднятие всего(имеющего достаточную массу, как для маленькой модельки) корпуса, если эту энергию можно было бы с успехом пустить на движение рабочего поршня или мембраны, которые и на порядог легче, не знаю... А может за этим всем есть всетаки какойто смысл, или хитрый принцип какого нибудь водяного насоса, о котором я не знаю, как не знал о эйрлифте, пока Айрат не подсказал....

Так вроде особенность этой конструкции подразумевает именно то что бы двигался именно весь корпус, иначе двигатель не запустится...

Admin_Игорь пишет:А вот загадка на смекалку, сможет кто нибудь разгадать схему конструкции вот этого солнечного насосика https://www.youtube.com/watch?v=G2CCDwwRfhw&feature=related , давно на него смотрю, но так идеального решения и не нашел, как то отталкивает принцип работы, в котором для водяного насоса используется вибрация всего корпуса двигателя, кажется зачем? тратить энергию на поднятие всего(имеющего достаточную массу, как для маленькой модельки) корпуса, если эту энергию можно было бы с успехом пустить на движение рабочего поршня или мембраны, которые и на порядог легче, не знаю... А может за этим всем есть всетаки какойто смысл, или хитрый принцип какого нибудь водяного насоса, о котором я не знаю, как не знал о эйрлифте, пока Айрат не подсказал....

Здесь как раз реализован принцип резонанса - энергия тратиться не на разгон движение и торможение вытеснителя, а на поддержание движения. Здесь мы видем последовательное преобразование потенциальной энергии пружины в кинетическую движения вытеснителя, поддерживаемую толчками корпуса за счет пневмоудара также в резонансе. Система насоса- вибронасос. Масса корпуса в движении необходима для обеспечения резонанса на данных частотах.

Мне кажется для высокочастотных низкотемпературиков также нужна достаточная масса (заполненая полезностями, как регенератор, алюминивые пластины для получения тепла/холода), находящаяся на пружинной системе для рекуперации механической энергии движения вытеснителя.
Особено актуально при увеличении линейных размеров стирлинга (и вытеснителя, соответствено)

Продолжу новогодний парад идей.
Есль мысль по применеию стирлига медленного цикла с использованием линейного пневмогенератора.
Вот схема:


Если с этой схемой я думаю все более менее понятно, то вот сам линейный генератор:


Прицип работы следующий: при появлении разницы давлений воздуха на входе и выходе рабочий поршень и с индукционным магнитом начинает двигаться в сторону противомагнита, получив определенную кинетическую энергию поршень пересекает выпускное отверстие, но обладая запасом кинетической энергии еще некоторое время продолжает двигаться. За это время давление на входе падает в выходную линюю, магнитное поле двигает поршень назад и цикл повторяется. С катушки в это время снимается ЭДС. При обратном цикле выпоняется тоже самое, но другим генератором.

Игорь, развивая дальше идею предлагаю рассмотреть возможность применения вашего низкотемпературного стирлинга как привод вытеснителя теплового компрессора.
Площадью около 1 квадратного метра по конструкции солнечного стирлинга с прозрачной для света крышкой, с механимом движения вытеснителя,обеспечивающего равномерное его движение по всей площади. Однако принцип работы должен основываться на вытеснении нагретого воздуха через нагнетательный клапан при нагреве, и всасывании воздуха из атмосферы через всасывающий клапан при охлаждении. Система потребует значительной затраты энергии для перемещения вытеснителя, поэтому достаточно мощный стирлинг-для этих целей - самое то. В данном случае мы заставим солнце работать дополнительно для процесса создания пневматической (при небольших переделках - гидравличекой) мощности.
Расчеты: если изменение температуры на 1 градус изменяет произведение PV (давление на объем) на 1/273, расчетный рабочий объем при ходе вытеснителя 5 мм - 5 литров, препад температур рабочего тела (водное охлаждение) 50 градусов, то получаем за 1 цикл на выходе 0,183 литра горячего воздуха при атмосферном давлении, или 0,153 литра при давлении 1,2 отмосферы. Если учесть, что дальше воздух осхладиться до температуры воды в скважине, то объем составит 0,129 литра. При частоте работы 60 циклов в минуту объем воздуха составит 7, 74 литра в минуту в скважинных условиях, что при газлифте (точка ввода
воздуха 1,5 метра от уровня воды) и высоте подъема 10 метров позволит добывать 1,74 литра воды в минуту или 104,5 литра в час. При высоте подъема 5 метров дебит более чем удвоиться. В расчетах учел потери давления в системе газлифта, но принебрег потерями в клапанах на поверхности.

Айрат пишет:Игорь, развивая дальше идею предлагаю рассмотреть возможность применения вашего низкотемпературного стирлинга как привод вытеснителя теплового компрессора.
Площадью около 1 квадратного метра по конструкции солнечного стирлинга с прозрачной для света крышкой, с механимом движения вытеснителя,обеспечивающего равномерное его движение по всей площади. Однако принцип работы должен основываться на вытеснении нагретого воздуха через нагнетательный клапан при нагреве, и всасывании воздуха из атмосферы через всасывающий клапан при охлаждении. Система потребует значительной затраты энергии для перемещения вытеснителя, поэтому достаточно мощный стирлинг-для этих целей - самое то. В данном случае мы заставим солнце работать дополнительно для процесса создания пневматической (при небольших переделках - гидравличекой) мощности.
Расчеты: если изменение температуры на 1 градус изменяет произведение PV (давление на объем) на 1/273, расчетный рабочий объем при ходе вытеснителя 5 мм - 5 литров, препад температур рабочего тела (водное охлаждение) 50 градусов, то получаем за 1 цикл на выходе 0,183 литра горячего воздуха при атмосферном давлении, или 0,153 литра при давлении 1,2 отмосферы. Если учесть, что дальше воздух осхладиться до температуры воды в скважине, то объем составит 0,129 литра. При частоте работы 60 циклов в минуту объем воздуха составит 7, 74 литра в минуту в скважинных условиях, что при газлифте (точка ввода
воздуха 1,5 метра от уровня воды) и высоте подъема 10 метров позволит добывать 1,74 литра воды в минуту или 104,5 литра в час. При высоте подъема 5 метров дебит более чем удвоиться. В расчетах учел потери давления в системе газлифта, но принебрег потерями в клапанах на поверхности.

Всё правильно, Айрат, такая схема возможна и будет работать, я вот только думаю , а стоит ли? Вот смотрите, получается у нас стоят рядом - солнечный стирлинг и солнечный тепловой компрессор 1 м.кв. , как бы два устройства получается, но в сущности ведь это эдинтичные механизмы. Что мешает нам их просто совместить в одном большом солнечном стирлинге. И в стирлинге и в предлагаемом Вами, тепловом компрессоре, периодически возникает избыточное давление, только Вы предлагаете из компрессора воздух сразу направлять в скважину и двигать стирлингом вытеснитель, а чем хуже иметь одно устройство, т.е. метрового размера стирлинг, который будет всё избыточное давление направлять в рабочий поршень - который будет крутить обычный поршневой воздушный компрессор и тоже направлять этот воздух в скважину. С теми же цифрами по подъему воды. Или как?

Admin_Игорь пишет:Всё правильно, Айрат, такая схема возможна и будет работать, я вот только думаю , а стоит ли? Вот смотрите, получается у нас стоят рядом - солнечный стирлинг и солнечный тепловой компрессор 1 м.кв. , как бы два устройства получается, но в сущности ведь это эдинтичные механизмы. Что мешает нам их просто совместить в одном большом солнечном стирлинге. И в стирлинге и в предлагаемом Вами, тепловом компрессоре, периодически возникает избыточное давление, только Вы предлагаете из компрессора воздух сразу направлять в скважину и двигать стирлингом вытеснитель, а чем хуже иметь одно устройство, т.е. метрового размера стирлинг, который будет всё избыточное давление направлять в рабочий поршень - который будет крутить обычный поршневой воздушный компрессор и тоже направлять этот воздух в скважину. С теми же цифрами по подъему воды. Или как?

Если вы делаете поршневую группу с отдельным копрессором, то во первых - усложняете и удорожаете изделие, во вторых имеете потери на трение в механике и ограничиваете ресурс работы изделия. Кроме того, при сжатии в отдельном цилиндре воздух будет нагреваться (физика, не куда не попреш), это тепло нужно отводить, чтобы ваш цилиндр не расширился и герметичность не потерялась. Дальше этот воздух все равно остынет.

По сути вы больше половины энергии, получаемой от второго стирлинга потратите на нагрев атмосферного воздуха, то есть потеряете КПД системы, а оно нам надо?
По поводу копрессора надеюсь убедил.

В случае насоса это конструктивно должен быть стирлинг, тут вопросов нет. Я бы все-таки предложил гидравлический поршень (как описавал выше), для того, чтобы исключить механику.

Думаю, что в обоих вариантах есть проблемные нюансы, с которыми придется повозиться на практике.

Вот ЗДЕСЬ народ мастерит выдающееся на мой взгляд изделие. Это печка длительного горения из 300 литровой бочки. Автор добился непрерывного горения более 60 часов. В ней сгорит всё. Причём опилки лучше всего.



Головку стирлинга я бы там впихнул в выпускное колено на некотором расстоянии от печки (чтоб не усложнять охлаждение). Устроена она так:



В бочку закладываются дрова и т.п. до нижнего уровня выпускной трубы (слева). Далее закладка закрывается своеобразным грибком из диска диаметром чуть меньше бочки и ввареной в центре трубы длиной чуть больше высоты бочки, через которую подаётся воздух для горения. На нижней стороне диска приварены швеллера, выполняющие роль создания области горения. На этой трубе сверху регулятор подачи воздуха. Сверху бочка накрывается крышкой с отверстием с подающую трубу. Поджигание через подающую трубу (это самое сложное, если тяги в выпускной трубе нет совсем, но, говорят, получаица). Всё горит сверху пока не выгорит до дна. Грибок постепенно опускается, формируя всё время зону горения.

samorez пишет:Вот ЗДЕСЬ народ мастерит выдающееся на мой взгляд изделие. Это печка длительного горения из 300 литровой бочки. Автор добился непрерывного горения более 60 часов. В ней сгорит всё. Причём опилки лучше всего.



Головку стирлинга я бы там впихнул в выпускное колено на некотором расстоянии от печки (чтоб не усложнять охлаждение). Устроена она так:



В бочку закладываются дрова и т.п. до нижнего уровня выпускной трубы (слева). Далее закладка закрывается своеобразным грибком из диска диаметром чуть меньше бочки и ввареной в центре трубы длиной чуть больше высоты бочки, через которую подаётся воздух для горения. На нижней стороне диска приварены швеллера, выполняющие роль создания области горения. На этой трубе сверху регулятор подачи воздуха. Сверху бочка накрывается крышкой с отверстием с подающую трубу. Поджигание через подающую трубу (это самое сложное, если тяги в выпускной трубе нет совсем, но, говорят, получаица). Всё горит сверху пока не выгорит до дна. Грибок постепенно опускается, формируя всё время зону горения.

Идея не плохая, только бочки выгорают очень быстро - нужно трубы большого диаметра

60 часов мало?! Ну это же не вечный двигатель.

samorez пишет:60 часов мало?! Ну это же не вечный двигатель.

Да не дрова в бочке, а сама бочка
Вместо бочки нужно толстую трубу брать.

А...! Ну да.
Автор оной из тайги. Так там у них, пишет, ещё совецкие бочки поразбросаны. Толстенные из под ГСМ. Лет по 20 валяюца, а даже не ржавые.

Я такую печку собрал 2 года назад из 50л пропанового баллона. По теплу давала 4-5 кВт и горела максимум 6 часов. В этом году нашёл бочку от насосной станции Ф400мм и сделал на ней. Даёт 6-7 кВт на сухих дровах. Горит до 8 часов. Если эту бочку обвязать водяной рубашкой и добавить подогрев входящего воздуха, то получится "Стропува". Достаточно неплохой котёл (прибалтика выпускает). Чего этим котлам не хватает, - так это энергонезависимого циркуляционного насоса. В теме "придумываем Стирлингу работу" об этом уже писал.

Круто у вас здесь стало, материала много. Недавно узнал о эффекте Пальтье. Прошу прощения если неправильно написал. Короче это модуль создает тепло и холод, достаточно пустить через него пару вольт. Так вот что думаю.(я просто магнитным генератором занимаюсь по принципу меньше деталей, большая надежность и высокое кпд.) Суть в чем: генерируем стирлингом пару вольт, закрепляем модуль на стирлинге таким образом, чтобы холодная сторона пластины охлаждала холодную камеру, а горячая отдавало тепло на сьеденье самому двигателю.Модули дешевые и разных размеров а при возможности их можно изготовить самому. Маковик нужно изготавливать максимально направленным к горячей камере, так он в паре с радиатором будит охлаждать мотор если прикрепить к нему небольшую крыльчатку из аллюминия. Думаю все это должно повысить его мощность.

Максик пишет:Круто у вас здесь стало, материала много. Недавно узнал о эффекте Пальтье. Прошу прощения если неправильно написал. Короче это модуль создает тепло и холод, достаточно пустить через него пару вольт. Так вот что думаю.(я просто магнитным генератором занимаюсь по принципу меньше деталей, большая надежность и высокое кпд.) Суть в чем: генерируем стирлингом пару вольт, закрепляем модуль на стирлинге таким образом, чтобы холодная сторона пластины охлаждала холодную камеру, а горячая отдавало тепло на сьеденье самому двигателю.Модули дешевые и разных размеров а при возможности их можно изготовить самому. Маковик нужно изготавливать максимально направленным к горячей камере, так он в паре с радиатором будит охлаждать мотор если прикрепить к нему небольшую крыльчатку из аллюминия. Думаю все это должно повысить его мощность.

есть уменя один проект бес всяких шатунов и прочей ерунды сложность в том что изготавливается весь апарат из кварца или стеклокирамики отсюда и все сложности, чтоже касается охлождения то у пельтье тут промох с максимумом температур да и вообще на... охлождать если на протяжении всей жизни приходится только нагревать, нелучшели использовать отводимое тепло разумно чай к примеру заваривать или душ принять... подумай об этом

Ув. Игорь.
Вся прелесть цикла Стирлинга заключается именно в регенерации тепла - без регенерации получается просто пневматический движок с весьма посредственным КПД.

Идеальный регенератор должен выглядеть, как набор бесконечного количества микроскопических регенераторов, обладающих высокой теплоемкостью, но теплоизолированных друг от друга, так, чтобы воздух (газ) перед входом в зону нагрева имел температуру, почти равную температуре нагревателя, а перед входом в зону охлаждения - температуру, почти равную температуре холодильника.
Вариант конструкции регенератора - шарики из стекла, кварца, алюминия или меди диаметром 2 - 3 мм в стеклянном или керамическом корпусе - хорошая теплоемкость, хорошая поверхность, малая зона контакта с соседними шариками, небольшое аэродинамическое сопротивление.
Нагреватель, как и холодильник - большая площадь поверхности для интенсивного теплообмена с рабочим телом, хорошая теплопроводность между центром и корпусом, низкое аэродинамическое сопротивление.
Вариант конструкции - пакет медных трубок диаметром 2 - 5 мм, залитых ПСР (припой на основе серебра для пайки холодильных агрегатов) в медном корпусе, но со свободными отверстиями.

Свободные отверстия - внутенний диаметр трубок, он должен быть свободен от припоя.

Serzsh пишет:Ув. Игорь.
Вся прелесть цикла Стирлинга заключается именно в регенерации тепла - без регенерации получается просто пневматический движок с весьма посредственным КПД.

Я с Вами полностью согласен, и с Вашими выкладками, но в реальности такой идеальный регенератор сделать сложно, но главный минус шарикового регенератора - большое воздушное сопротивление, что на больших скоростях работы двигателя просто съест все плюсы от такого регенератора. Здесь во всём нужно идти на компромис

Насчет сопротивления - спорный вопрос - достаточно увеличить диаметр регенератора, не изменяя его объем - и скорость движения рабочего тела через регенератор снизится, а соответственно - и сопротивление.
В крайнем случае - можно увеличить диаметр шариков (напр., взять стальные шарики для пневматики).

Кстати, при всем уважении к Вам, не могу понять, зачем Вы пытаетесь повторять модели 19 века и налаживать механические связи между частями "стирлинга" (пусть даже и акустические)?

Акустические - в смысле - рабочий поршень через резонанс и акустику завязать на самого себя, но в качестве вытеснителя, а потом заниматься "ловлей блох" (в смысле - ловлей резонанса), попутно увеличивая паразитные пространства и снижая КПД.

Serzsh пишет:...не могу понять, зачем Вы пытаетесь повторять модели 19 века...

Мне срочно нужна модель 20-го века! Солнечный стирлинг-насос мощностью 2-3 Ватта и с КПД 3-5%. Если у Вас есть такой, непременно куплю. Выставляйте фото и технические характеристики. Очень нужно!

Действительно, надо создать конкурента солнечным панелям для зарядки соток и питания радиоприёмников. Днём от солнца, вечером от костра или камина или печки. В удобном и прочном корпусе, пригодном для хотя бы мелкосерийного производства, с некоторыми хитростями, чтобы продержаться до момента, когда китайцы скопируют и начнут демпинговать.