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cirowsky.
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grazie delle risposte 
un dato che non sono riuscito a trovare in questo forum è: perchè si dovrebbe usare uno stirling invece che una turbina o una microturbina, dato che sono entrambi motori adatti allo stesso scopo (trasformare in energia meccanica quella terminca)?
e perchè uno stirling free pinsons anzichè uno 'tradizionale'?. -
Furio57.
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Ciao a tutti CITAZIONE (mod32 @ 29/3/2008, 12:35)L'efficienza è tutto sommato bassa. La macchina deve essere ancora ottimizzata per bene, sviluppati degli scambiatori di maggiore efficienza e sopratutto devo mettere mano al rigeneratore per migliorare il sistema. Attualmente il prototipo ad un'efficienza meccanica (energia in ingresso, energia meccanica prodotta) valutata tra il 5 e il 10 % mentre se consideriamo quella elettrica scendiamo di molto (problema dato dal generatore lineare).Sinceramente non so se continuerò con questo prototipo ottimizzandolo o piuttosto ne implemento uno nuovo di maggiore potenza.
Il mio desiderio sarebbe quello di costruirne uno da 1 kWel. con un rendimento del 40% ma la strada la vedo molto lunga e difficilmente perseguibile in Italia.
Ciao mod32, bravo! sei uno dei pochi che fa "andare le mani". Sugli euro spesi del prototipo non entro nel merito più di tanto, possono essere "tanti o pochi" a me semprano troppi considerando che come dici tu la macchina ha un basso rendimento e deve essere ancora ottimizzata e pure si deve "mettere mano al rigeneratore" che è la parte più importante e critica di tutto un motore stirling e senza averlo provato con gas diversi dall'aria ed a maggior pressione, ma dopo tutti quei euro spesi per il prototipo, mi pare che 200 euro per una bombola di elio siano irrilevanti, o no? Si può in alternativa iniziare con l'azoto vai da un gommista e...Molto probabilmente l'alto costo di tutto l'apparato sono il tempo uomo, ma all'università non si costruisce per studiare e sperimentare?...Mah!
Per ovviare al generatore lineare che ha nel cambio di direzione una generazione pari a zero, si può usare una ruota libera in un solo senso o meglio, un cuscineto unidirezionale e adoperare un generatore rotativo sicuramente meno critico, più facile da trovare e non avrebbe punti di generazione zero, almeno che non si voglia generare corrente alternata e magari sincronizzata con quella di rete, ma questa è un'altra storia...
Salutoni
Furio57
Edited by Furio57 - 30/3/2008, 01:52. -
cirowsky.
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un'antica domanda di questa sezione del forum, che io sappia irrisolta, è:
perchè uno stirling anzichè una turbina/microturbina?
e già che c siamo: perchè un free pistons?
tu che sei laureato, anzi addiritttura dottorato...puoi illuminarci?
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mod32.
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Ogni macchina ha ... la sua applicazione.
lo stirling va bene per fare certe cose, una turbina altre ed entrambe funzionano bene e sono convenienti in alcuni campi di potenza.
E' in progetto l'idea di una microturbina da 500 watt da usare in un ciclo rankine ma attualmente è solo nella mente di poche persone e mi risulta solo una volta realizzata e poi accantonata. Se qualcuno riesce a costruirla potrebbe avere molto successo.
Il discorso l'ho già fatto in altri post, possiamo realizzare un motore per gioco, per ricerca, per farci i soldi. Ovviamente i costi e i risultati sono diversi.
Giorni fa sono stato a trovare un modellista bravissimo in provincia di reggio che ha costruito svariati stirling, ericsson, mangiafuoco diesel, benzina ecc. Delle realizzazioni spettacolari che farebbero la felicità di qualunque bambino (anche adulti). Sono rimasto affascinato dalla ricostruzione del motore di ericsson. ..... Solo le fusioni costano 800 euro !!!
Certo sono belli ma sono modelli.
Io faccio motori per ricerca, per sviluppare le soluzioni e per trovare nuove vie per farli funzionare, ottimizzarli, migliorarli. I costi sono con uno o due zeri in più. Oltre al costo del tempo di una persona dobbiamo aggiungere i costi vivi di realizzazione degli oggetti e l'acquisto di nuove soluzioni. Decidere di testare un nuovo materiale per le tenute può voler dire spendere da 1 a 5000 euro, una deposizione di cvd su un pistone mi può costare 200 euro e poi scoprire che è sbagliata.
Se poi vogliamo aprire una fabbrica allora si parla di "sette" zeri !!! ma non perchè sono esagerato ma solo perchè chi lo fa, vedi merloni bosch microgen, whispergen, solo, sunpower, baxi, vaillant, enatec infinia ecc ecc spendono queste somme di denaro per fare e forse arriveranno ... ma non è neanche detto.
Per quanto riguarda il free piston posso dire che secondo me è una strada da provare perchè se ci si riesce è l'unica macchina che può dare 40000 ore di funzionamento necessarie per essere competitiva nella microgenerazione con un rendimento del 40%. Idea comunque condivisa dai grandi gruppi industriali di cui sopra.
Se mettiamo un cinematismo è vero che possiamo usare alternatori più semplici ma la durata e il rendimento calano.
Un free piston è di una semplicità "disarmante" ma raffinatissima e complessa nei dettagli ma proprio per questo ha un suo "fascino" industriale.
Lìalternatore è di fatto la spina nel fianco del sistema e infatti a Tokyo all'ultimo congresso in molti hanno presentato memorie sulla costruzione e ottimizzazione di queste macchine. Vedremo cosa succede, per ora aspetto di trovare nuovi finanziamenti.
(per la cronaca le cifre che posso riferire sono al netto delle "tasse sulla ricerca" che in pratica si pagano in Italia e che incidono in misura variabile dal 20 al 60% degli importi)
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cirowsky.
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se avevi intenzione di rispondermi, ti ringrazio ma devo dirti che penso tu non l'abbia fatto.
mi aspettavo che sia lo stirling che la turbina venissero usati in condizioni diverse. mi chiedevo (non l'ho fatto esplicitamente) quali sono queste condizioni. insomma mi aspettavo una risposta un po' più articolata (lo stirling si usa in queste condizioni, la turbina in quest'altra)
oh...non è una pretesa, ognuno risponde se vuole e come vuole. solo che se faccio una domanda, e qualcuno mi risponde, ma non risponde alla cosa che avevo chiesto, posso farlo notare.
grazie cmq. -
mod32.
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Scusa ... non mi sono reso conto di finire fuori risposta.
Diciamo che sono entrambe utilizzabili per le stesse applicazioni e in campi di temperatura analoghi grosso modo. L'unica vera differenza è nella taglia, piccola per lo stirling e più grande per le microturbine.
Teoricamente quello che fai con una lo puoi fare con l'altra: ad esempio posso con entrambe fare un impianto a biomassa, lo stirling lo penso da 10 kw mentre la turbina da 250 kw. Altro esempio possiamo prendere il recupero del calore: lo stirling lo metti in coda al processo e lo fai lavorare tra i 350 e i 40 °C con una potenza di 5 kw mentre la turbina la metti tra 300° e 60 con 150 kw.
Naturalmente siamo in situazioni più teoriche che altro in quanto a parte le parole manca ancora una vera utilizzazione con grossi numeri di entrambe le macchine.
Diciamo che sono sotto molti aspetti concorrenti, entrambe a ciclo chiuso, policombustibili, lo stirling con un rendimento maggiore. di contro la turbina lavora con differenze di temperatura minori, 300 gradi contro 600.
... sono stato un pò più chiaro ? chiedi senza problemi !. -
cirowsky.
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pienamente soddisfatto, ti ringrazio
altra questione sul feree pistons: dai modelli che ho visto in giro, ho avuto l'impressione (così, a naso..solo un'impressione) che uin free-pistons possa funzionare solo con una certa differenza di temperatura, che non può variare più di tanto.
Questa impressione mi è venuta dal fatto che il pistone di potenza e il displacer, in un certo senso, risuonano, e aumentando la velocità del pistone di potenza la posizione del displacer varia.
se è così, uno stirlng free-pistons non sarebbe adatto ad essere meso al vertice di un concentratore solare, perchè il sole sacalda in maniera diversa durante la giornata, durante l'anno e a seconda delle consizione climatiche.
è così?. -
mod32.
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tutti i motori stirling hanno bisogno di un delta t minimo per funzionare e quindi anche il free piston. Ciò non toglie che lo possiamo mettere al fuoco e farlo funzionare benissimo. Attualmente ci saranno almeno cinque gruppi industriali in Italia che vi stanno iniziando a lavorare, chi con cinematismi e chi con free piston.
Considera che nel fuoco di un concentratore arrivi a 800°C e il problema a volte è non superarli per non fondere gli scambiatori. Ritengo che una temperatura nel fuoco di 600°C potrebbe essere sufficiente a far funzionare bene un free piston, mi dirai che tutto dipende dalle ottiche. Comunque basta aspettare e lo sapremo.
E' vero che il sole "scalda" diversamente nel corso della giornata, dell'anno e del posto ma una volta che lo concentri adeguatamente queste differenze si riducono, mai giocato con una lente d'ingrandimento ?
A Milano al Casi Ricerche c'è uno stirling solare e mi raccontava il responsabile che in inverno avevano ottime prestazioni della macchina.
Quindi diciamo che dall'Italia in giù e per la maggior parte dell'anno un impianto solare termodinamico può funzionare senza troppi problemi.
Ovviamente nel deserto del Sahara forse potrebbe essere meglio.. -
cirowsky.
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CITAZIONE (mod32 @ 2/4/2008, 08:46)E' vero che il sole "scalda" diversamente nel corso della giornata, dell'anno e del posto ma una volta che lo concentri adeguatamente queste differenze si riducono, mai giocato con una lente d'ingrandimento ?
c'ho giocato ...mi direbbe la logica che...
...SE il sole alle 13 di fine giugno scalda 20 volte (ho buttato un numero a caso) le 10 di mattina di fine dicembre,
...ALLORA il fuoco dello stesso concentratore è 20 volte più potente alle 13 di fine giugno ripetto alle 10 di mattina di fine dicembre
quindi per il momento non capisco perchè "una volta che lo concentri adeguatamente [il sole] queste differenze si riducono". -
mod32.
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ti sei mai messo al sole l'inverno in una giornata limpida ? magari in montagna a gennaio ?
in teoria diciamo che il sole manda 1 kw di potenza per metro quadro e questo accade sia di inverno che d'estate ... però giustamente tu dici "d'estate è più caldo!" certo perchè variano molti fattori come l'altezza del sole sull'orizzonte e quindi la quantità d'atmosfera attraversata, la limpidezza del cielo, le nuvole, ecc.
Un concentratore fatto bene riesce a mediare i valori e alla fine riesci ad ottenere temperature di 800° gradi anche in inverno. -
cirowsky.
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mod32 ti ha mandato il cielo fra di noi
grazie davvero!!!!. -
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Beh, in realtà d'inverno il Sole è persino più vicino a noi che in estate. Purtroppo... è il pianeta, che in inverno è male orientato. Un concentratore parabolico, invece, è SEMPRE ben orientato! .
costruito motore stirling in italia |
