INSTALATIE de GAZEIFICARE ptr MOTOR cu ardere INTERNA

<p>cam acesta este ansamblul motor-generator de 400 Wh ... http://www.casimages...03412.jpg.html ...
da! ... diferenta de marime este reala ! ...
motorul are 39 cm3, generatorul este de 350 mm diametru, cu 48 de magneti permanenti de ferita , 12 bobine, trifazic ! ...
la 300-400 rot/min scoate aprox 400 Wh, sub forma 75-80 V, 5 Ah ! ... la 1500 rot/min are 1,2 kW ... l-am folosit la probe cu gaz lichefiat !
cu cat turatia este mai mica, cu atat caldura rezultata din ardere este mai mica, cred ca se stabilizeaza in jur de 80ºC ...
la chiulasa ! .. deasemeni are "viata indelungata" la turatii mici ! ... volanta este cheia !
... eu i-am modificat aprinderea, mai popular "i-am luat din avans" vreo 2-3 grade !  ...

Edited by 9victor, 04 June 2014 - 09:02.

n-am mai putut edita postul anterior
colegul victor zicea ceva de 300rpm, ceea ce mi s-a parut extrem de putin
adica ai nevoie de ceva putere la 300rpm ca sa poti mari turatia pana la necesarul generatorului
buna ideea cu stirling (silentios) dar mi se par SFuri scumpe si destul de nefiabile si nici nu prea se gasesc pe toate drumurile

turatie mica inseamna si avans la aprindere redus

motoarele de barca sunt facute sa mearga in sarcina maxima permanent

Edited by Nero-d, 04 June 2014 - 09:07.

Nu stiu ce sa zic, eu nu m-am gandit niciodata la un sistem pe gazeificare in ideea de-a deveni independent energetic ci strict ca activitate comerciala, respectiv legare on-grid.

Dupa cum am zis, pentru independenta mea energetica, as opta de-o potriva pentru un mic stirling, facut cu ce gasesc pe la fiare vechi, fie si din niste compresoare de tractor, Raba, eventual presurizate la cativa bari, care sa-mi scoata o putere de cateva sute de wati si gata, imi va fi suficient pentru consumul meu zilnic, sau pentru niste TEG-uri cu aceeasi putere. Cat priveste eficienta, ei bine, daca acest sistem (ma refer atat la stirling cat si la TEG-uri) va fi unul macar cu bigenerare, nu mai vorbesc de trigenerare, acesta lucru nu mai prezinta o asa mare importanta, intrucat caldura degajata de motorul stirling sau TEG-uri va fi preluata de schimbator si va contribui la prepararea de ACM (si eventual caldura pentru incalzirea cu circuit inchis).

Daca se doreste utilizarea unui sistem cu gazeificare inclusiv pentru o retea insulara care sa sigure independenta de retea, cred ca mai rentabil (ca si fiabilitate si bataie de cap) ar fi situatia in care generatorul ar lucra cu un banc de baterii, pentru stocare. Astfel, un sistem de cativa kw va lucra doar cateva ore/zi si va asigura apoi energie probabil chiar pentru mai multe zile. In ciuda unor costuri clar mai mari, se castiga enorm din punct de vedere al fiabilitatii.

Adevarata comparatie ar trebui facuta intre diferite tehnologii, insa pana la bateriile de stocare si sistemele de control aferente.
Adica punem in balanta gazeificatorul si gensetul doar cu panourile fotovoltaice propriu-zise, respectiv cu turbina eoliana propriu-zisa.
Eu in felul asta am facut socoteala...
Pentru o turbina eoliana de 200kw am nevoie de-o mica avere, pentru panouri fotovoltaice de 200kw de asemenea, insa pentru un sistem de gazeificare de 200kw am nevoie de-un genset pe gaze (vreo cateva mii de dolari, SH) sau, daca-l fac eu, atunci ma costa un motor de tir (de exemplu un Cursor 10, pe care-am pus eu ochii, ca model de motor) + un generator, fie el si unul cu mult mai multi poli (eventual axial, ca-mi plac generatoarele astea), insa legat la motor printr-o cutie de demultiplicare. Treaba asta ma va costa tot vreo cateva mii de dolari, daca sunt foarte atent la ce cumpar si de unde, apoi gazeificatorul e o chestiune de metalurgie, dupa cum am zis, costurile nu cred sa se ridice la mai mult de cateva sute de Euro cu acesta.

Edited by Protopopeus, 04 June 2014 - 12:18.

Nero-d, on 04 iunie 2014 - 09:04, said:

turatia unui motor este strict legata de vitalitatea lui ! ... nu am spus performanta ! ...
un motor de 109.000 CP (Hp) are turatia de lucru de 150-170 rot/min ! ... ptr ca vor sa-l foloseasca multi ani !
... bineinteiles ca este mult mai complicat decat atat ! ... o biela cand isi schimba sensul in p.m.s. la 8000 rot/min,
are o incarcare pe lagar (vibrochen) de cateva mii de ori greutatea proprie ! ... era un amanunt despre cat de complex este
un simplu motor Otto sau Diesel ! ... este unul din putinele lucruri care ne-au ramas in fata dominatiei chineze !

Protopopeus, on 04 iunie 2014 - 12:10, said:

hai sa-l facem ! ... "sclipirea de nebunie" o avem ! ... restul ar fi : cateva sute de ore de "gandit" si cateva mii de EUR ! ...
eu pot sa particip cu 33,33% din toate astea ! ...
sunt multe optiuni la capitolul motoare ! ... suntem mai "prejos" decat tipul asta ?

Edited by 9victor, 04 June 2014 - 19:55.

Nero-d, on 02 iunie 2014 - 11:41, said:

ai panouri solare, autorizatie de conectare si inverter ptr injectare in retea ? ...
eu, da ! ... pot sa-ti "confirm"  ca nu este ieftin ! ... nu trebuie confundat pretul panoului fotovoltaic cu energia fotovoltaica !

o fi sincer acest cetatean ? ... este asa de simplu ?
mie imi place "radiatorul" de racire a gazelor, filtrarea facuta cu peleti !
[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/5WLuZP71dc0?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

Edited by 9victor, 20 June 2014 - 23:20.

Protopopeus, on 04 iunie 2014 - 12:10, said:

Mda, poate e interesanta "tehnologia" folosita de concurenti in Shell Eco Marathon... masinute care parcurg destul de frecvent > 1000km cu un litru de benzina. (recordul lui microjoule sare de 3000km cu un litru). Cele mai "comune" au motoare de la 25cc in 4T  pana la motoare "mari" de 2kwat,  de 60-80cc.  Daca te uiti pe specificatiile unui motor din asta, consuma vreo 340-360g (0.5l) pe kwh.  Asta inseamna ca le ajunge 1kwh sa parcurga 500km si mai bine.

Care e partea interesanta - vitezele sunt in jur de 25km/h. Adica cei 1000km cat ar trebui sa consume 1l sunt parcursi in 40ore. Asta inseamna 2000wh / 40h = 50watt putere medie.

Deci pe scurt: un motor de aprox. 1-2kwatt e  "pacalit" sa livreze 50 watt continuu. Si pentru ca e vorba de concurs de eficienta, ii produce la un regim de 70% din puterea nominala - acolo are consumu optim. Adica motorul chiar produce  700-1500 watt.


Care e smecheria? e foarte simplu: motorul e pornit 5 secunde, apoi oprit 120.  Masinutele sunt atat de usoare incat in 5 secunde motorul le creste cu 5-10km/h viteza si au pierderi atat de mici incat plusul de viteza castigat in 5 secunde se pierde in doua minute.

Utilizare ciclica.  Ce e interesant e ca un ansamblu care livreaza in medie 30-50watt e capabil sa livreze si 500-1500watt, doar lasand motorasul sa functioneze continuu.

-------------------------------------------

Cum s-ar aplica aceasta "tehnologie" la un sistem off-grid? Cu volanta, una mai maricica. In loc de masinuta care sa ruleze pe sosea, sa folosim o volanta de 20-40kg. Motorul o accelereaza pana la 3000rpm si se opreste, cand volanta a coborat la 2500rpm un ambreiaj cupleaza din nou motorul la volanta pornindu-l.

Astfel se poate obtine o modulare a puterii intre 30 si (de ex, in f. de puterea maxima a motorului) 1000watt, cu un motor care lucreaza aproape de punctul de eficienta maxima si.. partea cea mai frumoasa.. fara baterii, caci energia e stocata in volanta. De fapt se poate folosi o  baterie mica nepretentioasa (UPS sau semi-tractiune) pentru simplificare, dar rolul ei e mai mult de buffer, stabilizator de tensiune, stand incarcata >95% aproape tot timpul.
Asta inseamna ca uzura bateriei e mult mai mica decat in regim ciclic.  

Si nici nu se pierd 10-15%  penalizarea in eficienta din cauza ca tensiunea cand e pe incarcare e 10-15% mai mare decat cea in cand se descarca bateria

--------------------------
De la teorie la implementare e cale lunga.  Probleme ar fi
- mecanismul efectiv de pornire/oprire a motorului,
- pornirea volantei de 20-50kg, caci motorasul oricat de viteaz ar fi nu o poate urni din loc.
- generarea de gaz .. daca un gazeificator e folosit mult sub capacitate se raceste si inainte de a se stinge nu mai da gaz curat ci plin de gudron.
  Probabil pe biogaz (gaz metan) ar merge cu gazul stocat in baloane, 1000l de gaz pot fi convertiti in 2kwh produsi de generator.
Gazul de lemn e de 5 ori mai "slab"  si cam periculos, contine mult CO.

Edited by blimpyway, 21 June 2014 - 02:40.

Adica, e un fel de stocarea a energiei in roti cinetice...

Apropo de syngas, de fapt monoxidul este combustibilul principal din componenta syngas-ului, ca hidrogenul e putin de tot, deci cu cat mai mult CO, cu atat mai bine.

Referitor la densitate, din acest motiv se incearca racirea cat mai mult a gazului inainte de-a intra in motor, sa fie cat mai dens, deci sa contina cat mai multa energie volumetrica, tot la capitolul amestec optim contribuie si reglajul carburatorului. Acum, daca syngas-ul contine o putere calorica de 8 ori mai mica decat gazele naturale, sa zicem, atunci bagam de 8 ori mai mult syngas in carburator si-l amestecam cu aerul, nu-i problema, adica modificam amestecul aer-combustibil. Un sistem ce se vrea performant va avea in componenta si o sonda lambda...

Cat priveste oprirea, oprirea inseamna pur si simplu inchiderea alimentarii cu gaz, eventual printr-o electrovalva comandata de-un sistem electronic, la atingerea capacitatii dorite de incarcare cu energie a bateriei/volantei. Asta referitor la oprirea motorului, cat priveste oprirea gazeificatorului, acesta se opreste taind alimentarea cu aer (tot o electrovalva ?!). Repornirea gazeificatorului se face aprinzand focul manual, cum ne pricepem, ori cu ajutorul unei piese electrice, incandescente, ceea ce automatizeaza intr-o mare masura sistemul.

Edited by Protopopeus, 21 June 2014 - 08:17.

De fapt modalitatea asta de stocare a energiei intr-o volanta cred ca-ncepe sa-mi placa tare de tot !

Avantaje fata de baterii: fiabilitate incomparabil mai mare, numar de cicluri incarcare-descarcare virtual infinite, densitate de putere extrem de mare (in functie de turatie), posibilitate de incarcare/descarcare completa, nu doar partiala, ca la baterii, posibilitate de incarcare/descarcare in intervale de timp oricat de mici (pana la ordinul secundelor) sau mari, costuri mult mai mici, in cazul homemade.

Ramane de vazut randamentul (pierderile) bateriilor vs randamentul volantei...

Edited by Protopopeus, 21 June 2014 - 10:44.

Cred ca rata de descarcare la volanta e mult mai mare decat la baterii.  Pentru aplicatia asta de "modulare" a puterii unui motor ma intereseaza stocare pe cateva minute. Fara energie f. multa nici vitezele nu-s uriase nici exotisme gen vid, rotor de kevlar  sau lagare magnetice nu-s necesare. Sunt niste pierderi constante sper sa fie doar de cativa watt (5-20) din puterea data de motor.

Eficienta... depinde, daca incarci volanta electric  Motor electric -> Volanta -> Alternator  se cumuleaza pierderile din motor si alternator. Daca o "alimentezi" mecanic, direct din motor, atunci pierderile sunt comparabile cu ale unui electrogen obisnuit care merge la eficienta sa maxima, plus pierderea necesara mentinerii in miscare a volantei.. aia cativa watt.

Nu cred ca sta in posibilitatile noastre sa facem volanta care sa inlocuiasca bateriile.

Daca o faci din sarma de otel de cablu poti s-o invarti cu incredere pana pe la 120m/sec. Asta presupune ca ai recipient in vid si lagare foarte performante, altfel la viteza asta pierderile sunt f. mari.  O volanta de 32cm si 10kg s-ar invarti cu 7200 rpm si ar inmagazina cam 100-200 watt-ora. Pentru aplicatia asta in care motorul porneste la 5-10-60  de minute e mai mult decat suficient

Dar,

problema nu e sa faci un recipient vidat in care tii volanta, poti sa incluzi si alternatorul cu magneti permanenti in vid.  Chiar daca nu folosesti suspensie magnetica poti sa folosesti magneti ca sa reduci sarcina pe rulmenti de la 10kg la cateva zeci sau sute de grame, cu o reducere a pierderilor mecanice de rulare cu un ordin de marime...  problema e cuplajul mecanic intre  motorul care este "afara" si volanta care este "inauntru".

Simeringurile nu cred ca  sunt o solutie la turatia asta. Poate cuplare magnetica printr-un perete subtire despartitor.

deci orice varianta cu ridicarea apei sau altei greutati e de preferat pentru acumulare

Cat priveste randamentul, pentru sisteme uriase, unde generatoarele ajung la binisor peste 95% randament, Da, este foarte avantajoasa aceasta varianta, insa in cazul nostru, cu generatoare de cateva sute de wati sau kw, randamentul va fi mic tare. In nici un caz nu se pot compara cu bateriile. Iar eu ma gandesc aici la incarcarea mecanica, evident...
Chiar daca utilizam o volanta inchisa intr-o incinta vidata, cu lagare magnetice (cand zic lagare magnetice ma refer la asa ceva, nu la asa ceva) si cu un cuplaj tot magnetic (uite aici o modalitate foarte simpla, insa mai sunt si sisteme cat se poate de profesionale).

Stocarea gravitationala, cu acumulare de apa sau cu greutati, este acelasi lucru. In primul rand trebuie urcata apa/greutatea la o anumita inaltime apoi este lasata "in voia" gravitatiei.
Stocarea prin acumulare de apa este mult prea complicata pentru noi iar cea cu greutati este fix la fel (ca si randament) cu cea prin roti cinetice. In primul rand trebuie ridicata greutatea la o anumita inaltime, apoi, cand este lasata sa "cada", aceasta va angrena alternatorul, printr-un mecanism de roti dintate cu multiplicare substantiala a turatiei, eventual chiar in mai mule etaje. Ba, tinand cont ca exista o gramada de frecari, cred ca randamentul va fi mult mai mic.

In plus, stocarea gravitationala are o densitate de putere mica de tot.

Avem E_p = m x g x h. Presupunand ca avem o greutate de 1000kg, ridicata la 2m, aceasta va avea o E_p = 19620J, adica, presupunand ca vrem apoi sa functioneze o ora, ne va asigura "incredibila" putere de 5,45w, sau o energie de 5,45wh.
Cat priveste hidrocentrala prin acumulare, presupunand ca avem doua spatii pentru a fi umplute cu doua "baltoci" ( ) de apa, una "intr-o vale", cu un volum de 100m³ de apa iar alta "in deal", la o diferenta de nivel de 10m, vom avea la dispozitie o putere de 115w, continuu, timp de o zi (24 de ore).

Edited by Protopopeus, 21 June 2014 - 15:16.

Protopopeus, on 21 iunie 2014 - 15:04, said:

... asteptam experimente  !
nu ma bagati in seama, doar ca imi vine in minte surubul lu' Arhimede, care este capabil sa urce 4-5 T de apa
la 2 m intr-o ora cu 80 W ! ... nu bagati in sema cifrele, doar ideea in sine ! ... memoria mea este mai slaba decat imaginatia!

Edited by 9victor, 21 June 2014 - 16:50.

Chiar si un banal alternator auto poate atinge 70% la un curent de 30-40% din cel nominal. Si are pierderi relativ mari in perii, in excitatia rotorului si aerodimamice.

Cred ca se poate atinge si cu un alternator cu magneti permanenti "banal" >90% in cazul volantei din cauza ca beneficiezi de vid, iar turatia mare iti permite sa reduci campul si miezul magnetic, adica pierderile inductive.

Pe total pierderi de 20% la conversia motor-volanta-electric (cu tot cu redresor, etc.) cred ca-s destul de plauzibile si la puteri mici.

-------------------------
Stocarea cu apa sau greutati sunt cam ineficiente

apropos de ineficienta pompelor:

9victor, on 21 iunie 2014 - 16:46, said:

Desi pare eficient sa consumi 80wh ca sa ridici 5 tone la doi metri inseamna o eficienta  mecanica de 34%

Hmm, nu cred ca-i cea mai adecvata alegere, de fapt surubul lui Arhimede este una dintre cele mai ineficiente modalitati de "manevrare" a apei, nedepasind 50 - 60%.

Daca am calculat eu corect, ca sa urce 4 tone de apa intr-o ora cu o putere de 80w, ar trebui ca surubul sa aiba un randament in jurul a 25%. Asadar, in realitate probabil ca face aceasta treaba cu numai vreo 40w.

Marele avantaj al suruburilor lui Arhimede este folosirea lor pe post de turbina pentru caderi foarte mici si debite de doar cativa mc/s pe rauri cu debit foarte inconstant, asta intrucat au proprietatea de-a nu-si pierde randamentul la varieri masive ale debitului de apa, si asta fara sa aiba nevoie de nici un reglaj. Prin comparatie, un Kaplan orizontal are nevoie de dublu reglaj (al vanelor de ghidaj cat si al palelor) pentru a-si mentine eficienta cat de cat constanta. In anul de gratie in care suntem, totusi nu se foloseste surubul tocmai din cauza ca eficienta lui nu depaseste vreo 60 si ceva %, pe cand un Kaplan depaseste bine 90%.

Pentru acumulari prin pompaj, neaparat Francis reversibil, eficiente bine peste 90%.

Edited by Protopopeus, 21 June 2014 - 18:00.

incepe sa prinda forma! ... am ajuns la faza cu gaurile, evacuarea gazelor, ventilator etc
http://imgsrc.ru/9victor/37979301.html
http://imgsrc.ru/9victor/37979314.html
... ptr motorasul meu de 32 cmc, este ditamai generatorul de gazeificare ! ...
camasa exterioara are 16 litri, cea de ardere are 10 litri ! ...
am cumparat un fel de mortar refractant pe care vreau sa-l amestec cu rasina epoxi,
ptr a-i face izolatia termica! ... toate componentele sunt din inox cu mare continut de crom !
vasul de ardere are grosimea de 2 mm ! ...
... vreau sa ma ajutati la gaura de aprindere ! ... eu as pune o teava de inox de 40 mm cu un dop !
pe acesta gaura ar intra si pistolul termic, care scoate vreo 800 ºC ...

Edited by 9victor, 21 June 2014 - 20:57.

nu amesteca mortaru refractant cu epoxi... ia apa de sticla si perlit.

despre motoras.. sa nu fie in 2 timpi, ca nu stiu cum ii faci ungerea.

cu gudron