Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 16 октября 2021, Суббота  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Новая тема за последние 3 дня Накопитель "Конструктор"
Автор: nik34
15.10.2021 в 19:32

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:55

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:53

Аккумулятор для ноутбука
Автор: nik34
14.10.2021 в 20:47

"Коэффициент отдачи" Вампирчика
Автор: LeonidS
22.09.2021 в 23:19

Контроллер для ветряка
Автор: nik34
07.05.2021 в 21:26

Батарея на крыше авто
Автор: LeonidS
26.02.2021 в 14:40

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: nik34
09.01.2021 в 23:46

Топливные элементы
Автор: plumber27
24.11.2020 в 06:51

АКБ греется
Автор: nik34
15.10.2020 в 23:15

Перейти на форум

Сейчас на сайте
157 человек

в т.ч. гостей: 157
пользователей: 0

Всего: 1204

Это может быть полезно
Жесткие диски для ноутбуков   Ортопедический матрас в спальню.


Механическая альтернатива


Разместил 10.08.2008   nik34

Сделай сам nik34 прислал:

Самодельный двигатель Стирлинга
Рассматривая тему получения электричества в полевых условиях, мы как-то совсем упустили из виду такой преобразователь тепловой энергии в механическую (и далее в электричество), как двигатели внешнего сгорания. В данном обзоре рассмотрим некоторые из них, доступные даже для самостоятельного изготовления любителями.


  
Поделиться этой страницей в:


Собственно, выбор конструкций таких двигателей невелик - паровые машины и турбины, двигатель Стирлинга в различных модификациях да экзотические двигатели, типа вакуумуных. Паровые машины пока отбросим, т.к. пока ничего малогабаритного и легко повторяемого на них не сделано, а уделим внимание двигателям Стирлинга и вакуумным.
Приводить классификацию, типы, принцип работы и т.п. здесь не буду - кому нужно, легко найдёт всё это в Интернете.

В самом общем плане, практически любой тепловой двигатель можно представить как генератор механических колебаний, который использует использует постоянную разность потенциалов (в данном случае, тепловую) для своей работы. Условия самовозбуждения такого двигателя, как и в любом генераторе, обеспечивает запаздывающая обратная связь.

Такое запаздывание создаётся, либо жёсткой механической связью через кривошип, либо с помощью упругого соединения, либо, как в двигателе "замедленного нагрева", с помощью тепловой инерции регенератора.

Оптимально, с точки зрения получения максимальной амплитуды колебаний, съёма максимальной мощности с двигателя, когда сдвиг фаз в движении поршней составляет 90 градусов. В двигателях с кривошипно-шатунным механизмом, такой сдвиг задаётся формой кривошипа. В двигателях, где такая задержка выполняется с помощью упругой связи, либо тепловой инерции, этот фазовый сдвиго выполняется только на некоторой резонансной частоте, на которой мощность двигателя максимальна. Однако, двигатели без кривошипно-шатунного механизма, очень просты и, поэтому, весьма привлекательны для изготовления.

После этого небольшого теоретического вступления, думаю, будет интереснее поглядеть на на те модели, которые реально были построены и которые могут быть пригодны для использования в мобильных условиях.

На YouTube представлены следующие:

- низкотемпературный двигатель Стирлинга для малых перепадов температур,

- двигатель Стирлинга для больших температурных градиентов,

- двигатель "замедленного нагрева", другие названия Lamina Flow Engine, термоаккустический двигатель Стирлинга (хотя, последнее название и неверно, т.к. существует отдельный класс термоаккустических двигателей),

- двигатель Стирлинга со свободным поршнем (free piston Stirling engine),

- вакуумный двигатель (FlameSucker).

Внешний вид наиболее характерный представителей показан ниже.

Самодельный двигатель Стирлинга
Низкотемпературный двигатель Стирлинга.

Самодельный двигатель Стирлинга
Высокотемпературный двигатель Стирлинга.
(Кстати, на фото видно горящую лампочку накаливания, работающую от ганератора присоединённого к данному двигателю)

Самодельный двигатель Стирлинга
Двигатель "замедленного нагрева" (Lamina Flow Engine)

Самодельный двигатель Стирлинга
Двигатель со свободным поршнем.


Самодельный двигатель
Вакуумный двигатель (пламясос).

Рассмотрим-ка каждый из типов подробнее.

Начнем с низкотемпературного двигателя Стирлинга. Такой двигатель может работать от перепада температур буквально в несколько градусов. Но и мощности, снимаемые с него будут невелики - доли и единицы Ватта.
Лучше работу таких движков наблюдать на видео, в частности, на сайтах типа YouTube представлено огромное количество работающих экземпляров. Например:

Самодельный двигатель Стирлинга
Низкотемпературный двигатель Стирлинга

В такой конструкции двигателя, верхняя и нижняя пластина должны иметь различную температуру, т.к. одна из них является источником тепла, в вторая - охладителем.

Второй тип двигателей Стирлинга уже можно использовать для получения мощности в единицы и даже десятки Ватт, что вполне позволяет запитывать большинство электронных устройств в походных условиях. Пример таких двигателей приведены ниже.

Самодельный двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга

На сайте YouTube представлено множество таких движков, причём, некоторые сделаны из такого хлама... , но работают.

Двигатель "замедленного нагрева" подкупает своей простотой. Его схема представлена на рисунке ниже.


Самодельный двигатель Стирлинга


Самодельный двигатель Стирлинга 
Двигатель "замедленного нагрева"

Как уже говорилось, наличие кривошипа здесь также не является обязательным, он нужен всего лишь, чтобы преобразовать во вращение колебания поршня. Если же съём механической энергии и дальнейшее её преобразование производить с помощью уже описанных здесь и здесь схем, то конструкция такого генератора может оказаться очень и очень простой.

Двигатель Стирлинга со свободным поршнем.
В данном движке вытесняющий поршень соединен с силовым через упругую связь. При этом на резонансной частоте системы возникает отставание его движения от колебаний силового поршня, составляющая около 90 градусов, что и требуется для нрмального возбуждения такого двигателя. Фактически получается генератор механических колебаний.

Самодельный двигатель Стирлинга

Вакуумный двигатель, в отличие от других, использует в своей работе эффект сжатия газа при его остывании. Работает он следующим образом: вначале поршень засасывает пламя горелки внутрь камеры, затем подвижный клапан перекрывает всасывающее отверстие и газ, остывая и сжимаясь, заставляет поршень двигаться в обратном направлении.
Работу двигателя прекрасно иллюстрирует следующее видео:

Самодельный двигатель   
Схема работы вакуумного двигателя

А ниже просто пример изготовленного двигателя.

Самодельный двигатель Стирлинга
Вакуумный двигатель


В заключение, заметим, что хотя КПД подобных двигателей-самоделок, в лучшем случае, единицы процентов, но даже в этом случае, подобные мобильные генераторы могут вырабатывать количество энергии, достаточно для питания мобильных устройств. Реальной альтернативой им могут служить термоэлектрические генераторы, но их КПД также составляет 2...6% при соизмеримых массогабаритных параметрах.

В конце концов, тепловая мощность даже простеньких спиртовок составляет десятки Ватт (а у костра - килоВатты) и преобразование хотя бы нескольких процентов от этого теплового потока в механическую, а затем и электрическую энергию, уже позволяет получить вполне приемлемые мощности, пригодные для зарядки реальных устройств.

Вспомним, что, например, мощность солнечной батареи, рекомендуемой для зарядки КПК или коммуникатора составляет около 5...7Вт, но даже эти Ватты солнечная батарея будет отдавать только при идеальных условиях освещения, реально меньше. Поэтому, даже при выработке нескольких Ватт, но независимых от погоды, эти двигатели уже будут вполне конкурентоспособными, даже с теми же солнечными батареями и термогенераторами.

Немного ссылок.

Большое число чертежей для изготовления моделей двигателей Стирлинга можно найти на этом сайте.

На страничке www.keveney.com представлены анимированные модели различных двигателей, в том числе и Стирлингов.

На страничку http://ecovillage.narod.ru/ также рекомендовал бы заглянуть, тем более, что там выложена книга "Уокер Г.Машины,работающие по циклу Стирлинга.1978". Её можно скачать одним файлом в формате djvu (около 2Мб).

Носов Николай  10.08.08


Источник:
www.mobipower.ru





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5 из 5. Голосов: 28

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Сделай сам
Самодельный зарядник на постоянных магнитах
 Механический фонарь-генератор
 
Простой самодельный электрогенератор для зарядки аккумуляторов мобильника в походных условиях.  Улучшаем фонарь-генератор Dynalight H2O  Примеры типовых решений по электрообеспечению в походе

Связанные темы

Механика
Механика


Комментарии к статье

Механическая альтернатива | 4 Комментария

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

Re: Механическая альтернатива
Разместил: malder
Дата: 06.03.2011

Очень интересный и перспективный источник энергии, способный вырабатывать энергию от малейших перепадов температур.Нашёл много разной литературы и кучу различных чертежей по изготовлению двигателей Стирлинга.От простых игрушек, до промышленных установок.Выкладываю для тех кто заитерисован - Книга 1, Книга 2
    Re: Механическая альтернатива
    Разместил: nik34
    Дата: 06.03.2011

    Замечательная подборка. Не только по Стирлингу.
    Качать всем, пока есть возможность.
    Спасибо. :)




Re: Механическая альтернатива
Разместил: dobrmir
Дата: 24.07.2012

Существуют не только двигатели Стирлинга, а также и другие, работающие от внешнего тепла. 60 мегабайт документации скачивается по ссылке:
http://rusfolder.com/31781602

    Re: Механическая альтернатива
    Разместил: nik34
    Дата: 29.07.2012

    Спасибо. Ссылка интересная.
    Есть сайт, где выложены с десяток сиди-дисков с описанием подобных и других альтернативных проектов. Жаль, ссылка сейчас не осталась, но, думаю, если поискать, найти можно. Похоже, этот выложенный кусок оттуда.
    Если помните ссылку, выложите, пожалуста.




 
Связанные темы
Раздел: Механика
Механика

Статьи в тему
Сделай сам
Генератор на постоянных магнитах своими руками
Генератор на постоянных магнитах своими руками. Часть 1.
Самодельный ветрогенератор
Как я построил ветрогенератор. Часть 3.
Стельки — пьезогенераторы
Стельки — пьезогенераторы
генератор электричества
Самодельный агрегат питания. Практическая реализация идеи.
Ветрогенератор с гибкими лопастями
Ветровая турбина с гибкими лопастями

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.03 секунды