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| Beh, dipende dal tipo di motore che si vuole fare, si può anche scaldare la testa di un cilindro e raffreddare l'altra. E no, non si deve raffreddare il gas prima che abbia compiuto il suo lavoro, ovvero si sia espanso raffreddandosi per proprio conto secondo il ciclo che si preferisce.
Ma per contro, non si può pensare di scaldare un sistema pistone cilindro, spinotti, biella, valvole e quant'altro a più di 120 gradi o lì vicino. Tutti i materiali hanno un limite e anche quelli migliori usati nei motori anche di formula non resistono molto se sovrasollecitati.
Il moderno stato dell'arte sono i motori a combustione interna e secondo il mio modesto punto di vista è impensabile tornare indietro a cilindri in ghisa con il fuoco acceso sotto. Se vogliamo mantenere alti i rendimenti.
Detto con altre parole, i gas caldi hanno un tempo di trasmissione del calore alle pareti della camera al pistone e al cilindro, se il motore gira non fanno in tempo a scambiare calore con questi organi. E quel poco viene asportato dal sistema di raffreddamento e lubrificazione. Se così non fosse il motore dopo poco si romperebbe per grippaggio o mancanza di lubrificazione e comunque si fermerebbe perchè il rendimento andrebbe a zero.
Insomma, sti motori sono semplici da capire ma non troppo. |
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| Esattamente nel caso della cogenerazione. Una casa bene o male la devi riscaldare o raffreddare, usare solo la corrente elettrica del generatore vuol dire usare solo il 20/30% delle risorse del combustibile gettando il resto. Se usi l'energia elettrica solo dove serve effettivamente e se usi il calore prodotto dal motore che normalmente viene buttato in aria per condizionare la casa o nel condominio, allora devi inserire nel rendimento anche quello.
È vero che con un motore stirling riesci a sfruttare il calore da dovunque venga, tipo da un concentratore solare o da un sistema termico qualsiasi in barba alle crisi petrolifere, cosa che se non hai un buon combustibile non puoi fare con un motore a combustione interna... ma... resta opinabile e da dimostrare che il rendimento pratico di uno stirling sia superiore ad un motore a moderno. Anzi, io ho idea che tutte queste affermazioni siano un pò bufaliche.
Chiappolele, i numeri che cito sono dati forniti da qualunque ditta costruittrice di motore per cogenerazione, e facilmente dimostrabili. Un motore a scoppio piccolo per autotrazione ha un rendimento del 25% che sale fino al 30/35% se è turbo, a pieno regime a pieno carico. Un motore di dimensioni medie, che so un dodici cilindri turbo da 640KW per esempio si attesta intorno al 40%. Un motore del genere ma 50MW (si, 50 megawatt) può avere un rendimento del 60% Ma sempre a pieno carico a pieno regime e questo è importante. La cogenerazione ha un rendimento inferiore del 10/20% dell'energia residua sviluppata in calore. Il resto non si può fare a meno di gettarlo.
I casi possono sicuramente essere peggiori e a meno che non si possa evitare lo saranno. Sicuramente non saranno migliori...  |
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| No, non il 5% chi lo ha detto? 100%-95%=5% diperso in aria ma nel caso di motori grossi e che si usi la cogenerazione. Mi spiego meglio.
Nel caso di motori a ciclo otto a gas il 30% della totale energia termica da combustione viene convertita in energia meccanica all'albero e convertita ancora in energia elettrica dal generatore. Un buon 55% in energia termica nel liquido di raffreddamento, un 10% in energia termica e pneumatica nei gas di scarico, ed un 5% che non è proprio possibile recuperare e quindi dissipata via.
Queste percentuali possono variare di qualche punto percentuale a seconda di variabili, come combustibile e tipo del motore.
Naturalmente se non si usa cogenerazione il 70% viene buttato via.
Che gli stirling abbiano un buon rendimento non significa che abbiano un buon rendimento in assoluto. Hanno un buon rendimento di ciclo con bassi salti di temperatura. Cosa diversa e non comparabile con un motore a scoppio che brucia un combustibile adeguato.
Ora, se si parla di combustibili provenienti da fonti alternative o no, fisicamente il discorso non cambia.
Il fatto che un motore stirling sia "ecologico" lo lega allo sfruttamento dell'energia sottoforma di calore che non può essere impiegata in altri tipi di motori in modo efficiente.
Uno stirling a legna non è detto che sia più efficiente e più ecologico di un motore a benzina. Non so se mi spiego.  |
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| Se è per parlarne "no problem" ma se volete fare qualche prova state attenti a ciò che fate. 200 Kg/cmq non sono bazzecole, nè temperature intorno ai 1700°C. Si fa presto a farsi del male inutilmente. Un contenitore chiuso con dentro un gas a 20Kg/cmq a 25°C se riscaldato oltre i 50°C può esplodere perchè si sono superati i limiti di cedimento delle saldature o dei materiali. Una bombola da gas che sopporti realmente 200Kg/cmq è di 10mm di spessore realizzata in acciaio speciale, saldata da personale qualificato, con le saldature radiografate e certificate, poi provata idraulicamente per essere sicuri.
Quindi, se parlate tanto per parlare di massimi sistemi lasciando la manovalanza ad eventuale personale qualificato va bene. Ma se volete passare dalle parole ai fatti state attenti a ciò che fate.
In ultima analisi, non occorre un motore che giri caldo a 1700°C, oltre i 120°C qualsiasi motore non va. I gas di combustione raggiungono quelle temperature, non il motore.  |
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| CITAZIONE (andreab1954 @ 4/1/2008, 17:45) Quindi pensi che Zefferino (l' autore dell'articolo) non abbia realizzato quel progetto ??
Ciao
Andrea
Non esattamente. Quel bel disegno, ottimo per la grafica e per la comprensibilità del principio di base, non è altro che un principio di base. Se elaborato decentemente funziona. Senza si ne ma nè come. Sicuramente funziona. Quello che non viene detto sono tutte le cose che vengono dopo il principio base di funzionamento. Fare un motore che gira è già difficile, fare un motore che gira bene con un buon rendimento è molto, molto difficile. Considera che se prendi un motore di serie da auto, normale, con un rendimento del 25/30% dopo che ci lavori sopra è più facile che tu ottenga un rendimento tendente al 15% che al 35%. E già si conosce come funziona molto bene. Chiedi a chi fa il tuning delle centraline di iniezione che si illudono di cambiare dei codici in eprom e ottenere un aumento indegno della potenza del motore senza cambiare albero a camme e tante altre cose.
Voglio dire, che tra il dire e il fare c'è di mezzo il mare, ma anche tra il funzionare ed il funzionare "bene" c'è di mezzo un oceano...  |
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| Ecco, la mia perplessità sta proprio in quello. Cioè se io ho gas da bruciare e calore da impiegare allora un motore normale a ciclo otto è meglio di quell'accrocchio. Perchè ottento un rendimento molto maggiore usando il calore prodotto post combustione arrivo fino ad un buon 95% dell'energia termica fornita dalla combustione del gas. Con quello stirling non saprei. Occorre considerare il sistema produttivo non nelle condizioni migliori, ma a regime variabile di produzione e di carico, la durata fisica del marchingegno ed il costo vivo...
Poi, una delle perplessità tecniche che mi vengono in mente ora è: Ma non si riscalda tutto dopo poco, raggiungendo temperature da rottura fisica del motore? Se la camera di combustione è interna...
E poi, ma se uno stirling è utile perchè funziona recuperando calore da una fonte esterna ha senso fare uno stirling che usa una fonte di altro tipo? |
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| Ti sei infilato in un bel ginepraio, i costi variano anche del 1000% e più a seconda del tipo di semilavorato o di grezzo che compri.
L'acciaio speciale può variare da 1 euro circa per Kg per il C40 bonificato in barre rettificate, fino a circa 4 euro per Kg l'acciaio speciale refrattario, o 6/8 euro al Kg per gli acciai inox speciali tipo AISI 303 o AISI 306. Ma non è finita. A seconda del tipo di lavorazione e del trattamento termico, che può essere di solo indurimento, fino alla cementazione/carboninutrazione rinvenimento e distensione si può arrivare a cifre astronomiche, se poi si aggiunge la rettifica o la lavorazione per elettroerosione, la lappatura, i rivestimenti in cromo duro o nitruro di titanio... allora stai fresco.
Quindi una risposta basandoci su quello che ci dici è gioco d'azzardo estremo.
Questo vale anche per gli altri materiali tecnologici.
Quello che ti posso consigliare è di fare delle tavole con i disegni dei pezzi da realizzare e darli uno quà uno là in modo che non si sappia cosa sia l'insieme di cui fanno parte e farteli valutare da officine diverse. |
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| | Ciao Furio, sei sicuro che la Whispergen lo produca e che funzioni bene? Nel senso che sia anche efficiente? Perchè io di pecche già a prima vista in un motore così ne vedo tante, in linea di principio potrebbe anche funzionare, voglio dire, siamo sicuri che renda di più di quello che potrebbe fare un motore a scoppio a gas, perchè va a gas quello se non ho capito male... |
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| Si, se cerchi in giro c'è pieno di discussioni su quel motore. Tutte le turbine di aereo si basano su quel ciclo termico, ma a pistoni fatto in quel modo non rende un tubo, anche se sarebbe interessante sfruttare quel principio in modo più tecnologico. I turboreattori si sono evoluti a causa del loro impiego aereonatico. Ma il motore bryton a pistoni come lo stirling sono rimasti ai primordi.
Comunque i vantaggi di un bryton come quello rispetto ad uno stirling sono notevoli. P. es. non necessita di ermeticità e l'aria può essere un buon fluido. Il rendimento resta un'incognita.
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| Povero Nikola, ma seremmo sicuri prima di trattarlo male in quel modo che sia stato davvero lui a scrivere queste cose, oppure qualcuno che in buona fede ha preso lucciole per lanterne, o qualcuno in cattiva fede usi il suo nome per sbufalare in giro?
Mah... chissà... |
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| Vuol dire, come chiamano i Brasiliani l'unità di misura dell'energia... come la chiamiamo noi o in modo diverso... p. es. 234Joules loro come li chiamano? Questo ci può indicare molte cose...
Ora tutti a guardare su wikipedia in portoghese... |
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| | Ma poi, stranger devi misurare la temperatura dell'acqua che si riscalda all'urto, e come fai se non trovi termometri tarati in elettronvolt... |
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509 replies since 21/2/2005
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