Moteur Stirling pour une alimentation autonome à la maison
Depuis plus de 200 ans, le soi-disant moteur à combustion externe inventé par Robert Stirling est connu:
Le circuit moteur est assez simple, il comporte moins de pièces et d'assemblages, contrairement à un moteur à combustion interne. Dans sa conception, la substance de travail (en règle générale, l'air) se déplace en boucle fermée et n'est pas une substance consommable. Seule la chaleur est fournie au système. Contrairement à une machine à vapeur, une turbine ou un moteur à combustion interne, où une substance de travail (eau, vapeur, carburant liquide) doit être fournie et évacuée dans le système. Le moteur Stirling peut fonctionner sur n'importe quelle source de chaleur: bois, charbon, gaz.
Schéma moteur Stirling:
Et animation du processus de travail:
Plus de chaleur est appliquée - mouvement du piston et rotation de l'arbre plus rapides. En outre, ce schéma de combustion externe peut avoir un rendement assez élevé - jusqu'à 90%.
Si vous recherchez des images sur Internet, vous ne verrez que des modèles de démonstration ou de bureau, modèles faits maison, qui, au mieux, font tourner un petit générateur, capable de charger uniquement un mobile Téléphone.
Presque pas de modèle industriel ou de production. Il était encore possible de trouver un modèle anglais d'une chaudière à gaz fonctionnant au gaz naturel avec la fonction de produire de l'électricité par un moteur Stirling:
Appelé WhisperGen (générateur silencieux) Ils écrivent ça en 2012. jusqu'à 400 installations de ce type ont été installées en Europe. Coût: 1,5 mille. Euro.
Un autre modèle:
Alimenté au gaz. Puissance électrique: de 2 à 9 kW. Vitesse du moteur 1500 tr / min. Poids: 470 kg. Prix: 4125 euros (date inconnue).
Mais en gros, la recherche vous donnera les photos suivantes de modèles souvenirs ou de produits faits maison:
Si les souvenirs ne sont qu'une démonstration de ce schéma, alors ce dernier peut au moins générer de l'électricité en chauffant le cylindre avec une bougie ou une lampe à alcool.
Vous pouvez vous acheter un tel souvenir:
Comment est-il possible qu'avec la polyvalence (fonctionnement sur divers carburants), la simplicité de conception et, si possible mise à l'échelle - le moteur Stirling reste un moteur oublié depuis longtemps qui n'a jamais Distribution?
Dans la même Angleterre à la fin du XIXe siècle. dessins industriels fabriqués qui ont été utilisés comme pompes à eau:
Il s'agit du moteur Stirling 1895. Alimenté par une chaudière à bois, qui peut brûler du charbon. Informations sur cette copie qui nous sont parvenues dans une vidéo tirée de la transmission de la chaîne Discovery:
Il n'y a que deux inconvénients à un tel moteur: le temps de préchauffage et les grandes dimensions à faible puissance.
A en juger par la taille, le moteur est capable de faire tourner non seulement la pompe, mais également le générateur (via une overdrive à courroie). Et c'est déjà la voie vers l'autonomie de tout objet dans les zones forestières reculées.
Je pense que le monopole dans le domaine des ressources énergétiques n'a pas fait démarrer ce moteur. Profiter de la vente de carburant pour les moteurs à combustion interne est beaucoup plus rentable que de simplement produire des installations pour l'approvisionnement autonome en électricité et en chaleur.
J'ai récemment publié un article: Chaudière générateur de gaz de pyrolyse pour produire de l'électricité
Mais la pyrolyse pour obtenir du carburant (et plus encore, nettoyé de la contamination) du gaz est une voie plus compliquée. Et en plus, la ressource du moteur à combustion interne est réduite. Un moteur Stirling de dimensions similaires à une chaudière à pyrolyse pour entraîner un générateur est une conception plus simple. Peut être utilisé comme entraînement pour une pompe, un générateur, un palan.
Au milieu du 20e siècle. tous les villages reculés de notre pays n'étaient pas encore dotés d'une électricité centralisée. La conduite de générateurs à partir de moteurs Stirling résoudrait leurs problèmes. Pourquoi n'avez-vous pas publié de telles installations? Bien que des chaudières à pyrolyse aient été installées sur des camions par milliers! Peut-être qu'ils ne savaient pas ou qu'aucun des ingénieurs n'a suggéré. Ou y a-t-il des «pièges» dans l'exploitation de telles installations?
Supposons qu'il n'y ait aucune difficulté et qu'il soit possible de produire un moteur Stirling alimenté par une petite chaudière. Une chaudière, par exemple, pour 20-30 kW de puissance thermique pour chauffer une maison. Une partie de la chaleur de la chaudière de chauffage est prélevée pour le fonctionnement du moteur et l'entraînement du générateur électrique. Laissez 5 kW - cela suffit pour l'éclairage et l'alimentation des appareils électriques.
À mon avis, le schéma idéal. L'installation serait demandée pour la construction de centres de loisirs dans des endroits éloignés. La création de fermes sans accès aux réseaux électriques est également simplifiée. En construisant une usine de biogaz, il est possible d'obtenir une source d'énergie pour la chaudière.
J'ai écrit sur cette option ici: Installation de biogaz pour le chauffage domestique. Exemple réel
L'installation peut être réalisée en différentes tailles: portable pour le tourisme, stationnaire pour les bâtiments. Si vous le souhaitez, la plupart des chaudières de chauffage peuvent être équipées de tels moteurs pour entraîner un générateur. Peut être placé sur la plaque de cuisson d'un poêle à bois. Pendant la saison froide, il y aura des économies d'électricité. Ou utilisez-le comme source d'électricité de secours. Que pensez-vous - écrivez dans les commentaires ...
***
Photo prise à partir de sources ouvertes, de Yandex. Des photos
Souscrire à la chaîne, ajoutez-le aux favoris de votre navigateur (Ctrl + D). Il y a beaucoup d'informations intéressantes à venir.