Tänään pamahti mieleen kun silmiini sattui stirlinmootori ja sen hyötysuhde, mikä parhaillaan on hyvä, riippuen hukkalämmön hyödyntämisestä.
Olen aina olettanut että polttomoottorin teho perustuu polttoaineen laajenemiseen sen palaessa, mutta olenko aina ajatellut väärin?
Eli perustuuko polttomoottorin antama teho pelkästään polttoaineen kuumentaman ilman laajenemiseen, eikä itse palavan polttoaineen laajenemiseen, eli se polttoaine ei (mainittavasti) lisää tehoa vaikka palaakin sylinterin sisällä?
Eli on periaatteessa sama kuumennetaanko se ilma (tai muu kaasu) sylinterissä, tai sylinterin ulkopuolella?
Ajattelin vain stirlinmoottorin käyttömahdollisuuksia mm. takan kyljessä tms..
Polttomoottori vs stirlingmoottori
Takkavoimala
12
310
Vastaukset
Jälkimmäinen malli on lähempänä oikeaa.
Polttoaineen yhtyessä ilman happeen, syntyy uusia yhdisteitä (CO2,H2O) ja kokonaismoolimäärän muutos on hyvin vähäinen.
Polttomoottori on siis lämpövoimakone kuten Stirlig.kin, muttta moottorissa myös tarvittava lämpö tuotetaan polttoaineesta samassa prosessissa, Stirlingissä hyötysuhdetta ilmoitettaessa ei huomioida lä,pölähteen htötysuhdetta.
Ps.
Stirlingmoottori on ollut kokeilukäytössä julkisen liikenteen voimalähtenä ja tulokset, joista ei tarkkoja tietoja julkisuudessa näkynyt, johtivat kokeilujen ja kehityksen täydelliseen loppumiseen.
Erikoisuutena ja joissain poikkeustapauksissa Stirling puoltaa paikkansa, polttomoottorin korvaajaa siitä ei tullut eikä tule.- James W.
Tartunpa viimeiseen virkkeeseen ensin.
Stirlingillä on otto- ja dieselmoottoreihin verrattuna yksi ylivoimainen etu:
Jatkuva palaminen. Se on huomattavasti helpompi hallita kuin em.
moottoreissa. Esim. 4- tahtisen moottorin, joka pyörii 2400 kierrosta
minuutissa, joka palotilassa täytyy muodostaa syttymiskelpoinen seos,
saada se syttymään, polttaa hallitulla liekkirintamalla, poistaa palamisjätteet,
täyttää sylinteri uudestaan ja puristaa ilma/ ilma- polttoaineseos 20 kertaa
sekunnissa.
Mikäli päästömääräykset vielä kiristyvät tai polttoaineet ratkaisevasti kallistuvat,
stirling- hybridi, kaasuturbiini- hybridi tms. voi hyvinkin olla tutkimisen arvoinen.
Myös kaasuturbiinissa palaminen on jatkuvaa.
Hitaan reagointinsa vuoksi molemmat vaativat ajoneuvokäytössä
hybridirakenteen.
Stirling ei nykyiselläänkään ole jäänyt erikoisuudeksi. Sillä on aikanaan korvattu
höyrykoneita esim. tehtaissa ja kaivoksissa. Motiivi sen keksimiseen oli
höyrykattiloiden räjähdyksissä tulleet kuolonuhrit.
Otto- moottorin keksiminen muutti maailman. Sen polttoaineeksi kävi
lamppuöljyn tislauksesta syntynyt pahanhajuinen jäte, joka oli aiemmin
kaadettu maahan. Bensiini
- Takkavoimala
Jep, varmaankin monelta joka ei ole tuohon stirlinmoottoriin yhtään perehtynyt, on sama käsitys mitä minullakin oli, eli sitä kuvittelee että polttoaine "räjähtäessään" laajenee...
Polttoainehan ei moottorissa edes räjähdä, vaan palaa.
Todennäköistä on ettei ole mitään etua kehittää stirlinmoottoria ajoneuvokäyttöön, koska siinä polttoaine kuljetetaan mukana ja moottoritekniikka on jo pitkälle kehitettyä.
Sen sijaan koska fossiiliset polttoaineet alkavat käydä vähiin, sekä sähkö on kallista, moni varmaan miettii korvaavaa sähköä esim. omakotitaloon.
Tällaisessa käytössä, missä voimakoneen paino eikä tilanvienti ole ensiarvoisen tärkeitä asioita, tulevaisuudessa pienet höyryvoimalat (pienoisturbiinit) ja stirlingmoottorit ovat varmaan kaksi vaihtoehtoa.
Olen lukenut että pientä höyryturbiinia on vaikea kehittää, koska sen kierrosluku pitäisi olla niin että höyry "tahmaantuu" nopeasti kulkiessaan.
Eli jos ajatellaan alle kilowatin - "muutaman" kilowatin lämpövoimakonetta, ehkä stirlinmoottori siinä voisi olla vaihtoehto.
Molemmissa kai tuo hyötysyhde samaa luokkaa?
Sekä lämpöhäviöhän ainakin talvella tulee käyttöön rakennuksen lämmityksessä, kesällä vain käyttöveden lämmityksessä.- Anekdootti
60-luvulla Stirkingille povattiin menestystä mm aurinkoenergian hyödyntämisessä, sieltähän lämpöä sai ilmaiseksi. !
Sitten "kirotut tiedemiehet" keksivät valokennot, ja auringon energiaa saatiin sähkömoottorilla kompaktimmalla, halvemmalla ja toimintavarmemmalla tavalla muutettua mekaaniseksi työksi ja Stirling siirtyi yhä enemmän marginaaliin ja pelkäksi kuriositeetiksi. - James W.
Maatilakokoluokkaan on jo pienoiskaasuturbiineja sähkön tuottamiseen.
Ei siis höyry-.
Ideana polttaa karjanlannasta saatavaa metaania tai vaikka hakkeesta
saatavaa puukaasua. Ilmeisesti n. 120- 150 nautaa tuottaisi riittävästi
lantaa metaanin tuotantoon.
Energia on periaatteessa "ilmaista", mutta investointikustannukset
kovat. Syntyvä lämpöenergiakin pitäisi saada hyötykäyttöön.
Entä, jos kaasuturbiinin läpikulkeneet, vielä lämpöenergiaa sisältävät
palokaasut luovuttaisivat lämpönsä stirling- moottorin kuumaan
päähän? Tämän jälkeen niiden lämpöenergia voisi vielä riittää esim.
käyttöveden lämmittämiseen.
- Takkavoimala
Ajattelenkin lähinnä tulevaisuutta, uskon nimittäin että maailman öljytilanne on paljon huonompi mitä suuren yleisön annetaan ymmärtää.
Tuolla voi halutessaan asiasta keskustella:
http://www.facebook.com/groups/8360232954/
Aurinkokennon hyötysuhde on vielä pieni (keksimäärin kai n. 20%), paljon vähäisempi kuin aurongon lämpösäteily.
Peilitekniikalla on toteutettu, mm. suolaa lämpöakkuna käyttäen aika isojakin voimaloita.
Taitaa vaan olla että perinteinen höyryturbiini päihittää stirlinmoottorin kun mennään suurempiin tehoihin.
Mistä johtuu että höyryturbiinin hyötysuhde on parempi kuin stirlinmoottorilla, johtuuko se paine - erosta, koska höyryturbiini hyödyttää myös alipainetta?
Varmaanhan myös stirlingturbiinia on pohdittu, mutta se ei kai ole hyvä ratkaisu?- rty...
Jos stirlingmoottorin energia otetaan talon lämmityksestä, esim. takasta, ei hyötysuhteella ole merkitystä. Tällöinhän "hukkalämpö" vain palautuu alkuperäiseen tarkoitukseensa, eli talon lämmitykseen.
Turbiinit pääsevät hyvään hyötysuhteeseen tyypillisesti yli 1 MW tehoilla, joten eivät ne sovellu kovin pienimuotoiseen sähköntuotantoon, kuten yksittäiseen omakoti- tai kerrostaloon. - Niin niin
rty... kirjoitti:
Jos stirlingmoottorin energia otetaan talon lämmityksestä, esim. takasta, ei hyötysuhteella ole merkitystä. Tällöinhän "hukkalämpö" vain palautuu alkuperäiseen tarkoitukseensa, eli talon lämmitykseen.
Turbiinit pääsevät hyvään hyötysuhteeseen tyypillisesti yli 1 MW tehoilla, joten eivät ne sovellu kovin pienimuotoiseen sähköntuotantoon, kuten yksittäiseen omakoti- tai kerrostaloon.Jokaisen moottorin tai koneen hyötysuhde, nimestä riippumatta, on 100% jos hukkatehokin voidaan hyödyntää. ! !
Tästähän hyötysuhteessa juuri on kyse, kun osaa ei voi/-haluta/-kannata hyödyntää, tai mikä osa katsotaan hyödyksi, energiaahan ei voi hävittää
Turbiinin hyötysuhde on selvästi huonompi kuin esimerkiksi dieselmoottorin, suurissa compoudilaitoksissa päästään hyvään hyötysuhteeseen just kun kaasuturbiinin hukkalämpöä hyödynnetään käyttämään höyryturbiinia ja höyryturbiinin hukkalämpö edelleen kaukolämmöksi jne jne.
Kuten näkyy, hyötysuhteiden vertailu on paljon mutkikkaampi asia kuin prosenttilukujen suuruus. - James W.
Omakotitaloon sopivaa yhdistelmää mietittäessä tulisi kartoittaa,
kuinka energiankulutus jakautuu. Lämpöä tahtoo syntyä kohtuuttoman
paljon suhteessa sähköön. Talvella tilanteen saisi helpommin tasapainoon,
mutta mitä tehdä kesällä?
Kumpaa saisi helpommin varastoon, sähköä vai lämpöä?
Onko niin halpaa polttoainetta olemassa, että kesäkaudella voitaisiin
lämpöenergia päästää harakoille?
Olisiko järkevää ostaa kesällä sähkö verkosta ja olla talvella omavarainen?
Paljonko omavarainen energiajärjestely saisi maksaa, että sen kuoletus-
aika olisi kohtuullinen?
P.S. Teknisesti suuntautuneena ihmisenä kiinnostaisi, mitä tarkoitat
stirling- turbiinilla? Miten olisi mahdollinen? - Asiaa puntaroitu
James W. kirjoitti:
Omakotitaloon sopivaa yhdistelmää mietittäessä tulisi kartoittaa,
kuinka energiankulutus jakautuu. Lämpöä tahtoo syntyä kohtuuttoman
paljon suhteessa sähköön. Talvella tilanteen saisi helpommin tasapainoon,
mutta mitä tehdä kesällä?
Kumpaa saisi helpommin varastoon, sähköä vai lämpöä?
Onko niin halpaa polttoainetta olemassa, että kesäkaudella voitaisiin
lämpöenergia päästää harakoille?
Olisiko järkevää ostaa kesällä sähkö verkosta ja olla talvella omavarainen?
Paljonko omavarainen energiajärjestely saisi maksaa, että sen kuoletus-
aika olisi kohtuullinen?
P.S. Teknisesti suuntautuneena ihmisenä kiinnostaisi, mitä tarkoitat
stirling- turbiinilla? Miten olisi mahdollinen?Tuota energian parempaa hyödyntämistä ja säilytystä on pohdittu aika intensiivisesti jo ensimmäisen öljykriisin aikoihin (-75), erilaisia skenaarioita ja ratkaisuja löytyi vaikka sun minkälaisia, mutta Stirlingmoottori ei sisältynyt mihinkään edes ketjun jatkeeksi.
Ongelma oli aina se että ko. moottorin valmistuskustammukset ja massiivisuus tehoon verrattuna johti negatiiviseen lopputulokseen.
Nykyisinkin hukkalämmön hyödyntäminen on monissa tapauksissa lähinnä ideologiaan pohjautuvaa, todellinen hyöty harvoin vastaa kustannuksia, hyvänä esimerkkinä esim ydinvoimaloiden lämpö ? ?. - James W.
Asiaa puntaroitu kirjoitti:
Tuota energian parempaa hyödyntämistä ja säilytystä on pohdittu aika intensiivisesti jo ensimmäisen öljykriisin aikoihin (-75), erilaisia skenaarioita ja ratkaisuja löytyi vaikka sun minkälaisia, mutta Stirlingmoottori ei sisältynyt mihinkään edes ketjun jatkeeksi.
Ongelma oli aina se että ko. moottorin valmistuskustammukset ja massiivisuus tehoon verrattuna johti negatiiviseen lopputulokseen.
Nykyisinkin hukkalämmön hyödyntäminen on monissa tapauksissa lähinnä ideologiaan pohjautuvaa, todellinen hyöty harvoin vastaa kustannuksia, hyvänä esimerkkinä esim ydinvoimaloiden lämpö ? ?.Muistaakseni viimeiset höyryveturit poistuivat käytöstä 1960- ja 70-
lukujen taitteessa. Öljykriisistä on 40 vuotta.
Materiaalit ovat kehittyneet, samoin valmistustekniikat. Saksalaisilla
ja itävaltalaisilla on kaupallisia sovellutuksia stirling- tekniikasta.
Aiemmin mainitsemani mikroturbiini (kaasu-) on myös saatavilla.
Tekniikka kehittyy edelleen, en väitä sen olevan valmista. Epäilen myös,
että omakotitalo on liian pieni yksikkö ollakseen täydellisen energia-
omavarainen. Maatila, teollisuuskiinteistö, kerrostalo tai useampi?
Se, että jotain asiaa ei ole kyetty 1970- luvulla ratkaisemaan, ei kai
tarkoita ettei sitä koskaan pystyttäisi ratkaisemaan?
Kyseiseltä vuosikymmeneltä kuuluu jo nyt pelottavia kaikuja, kun
energiansäästön (tällä kertaa ilmastonsuojelun) nimissä taloja
lämpöeristetään ja tiivistetään sisäilman kustannuksella homeen
ja lahottajien hyväksi.
- loisvirtala
Lämpövoimakoneille on yhteistä se, ettei hyötysuhde voi olla suurempi kuin työtä tekevän kaasun maksimi- ja minimilämpötilojen erotuksen suhde maksimilämpötilaan ns. ideaalisessa Carnot'n kierrossa. Tässä lisää
http://fi.wikipedia.org/wiki/Carnot'n_kierto
Todellisten koneiden hyötysuhteiden laskeminen poikkeaa tästä, mutta tulos jää aina tätä alemmas. Jos tiedetään höyrykoneen tai -turbiinin tai stirlingmoottorin höyryn tai muun kaasun maksimi- ja minimilämpötilat päästään kyllä näin jotenkin vertailemaan koneita noin periaatteessa.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Saako kaunis ihminen parempaa kohtelua?
Onko kauniin ihmisen elämä "helpompaa" kuin tavallisen näköisen ihmisen? Olen kuullut väittämän, että kaunis ihminen saa422026En rehellisesti usko et oisit
Sekuntiakaan oikeasti mua kaivannut. Tai edes miettinyt miten mulla menee. Jotenkin todennäköisesti hyödyt tästäkin jos311640Näin sinusta taas unta!
Unessa olin pakahtuneesti rakastunut sinuun. Olimme vanhassa talossa jossa oli yläkerran huoneissa pyöreät ikkunat. Pöly141434Suomennettua: professori Jeffrey Sachs avaa Ukrainan sodan taustat luennollaan EU parlamentissa
Jeffrey Sachs on yhdysvaltalainen ekonomisti. Sachs toimii Columbian yliopiston The Earth Instituten johtajana. Aiemmin3421396Nainen, olet jotenkin lumoava
Katselen kauneuttasi kuin kuuta, sen loistoa pimeässä. Sen kaunis valo on kaunista sekä herkkää ja lumoavaa. Olet naisel681295- 81211
- 121068
En muuttaisi sinusta mitään
Ensin olit etäinen ja yritin pysyä tutkan alapuolella. Mutta ei silmiltäsi jää mitään huomaamatta, kuten minulla ei kuul7971- 20959
- 81942