Turbina a vapore per alimentazione autonoma a casa
L'articolo Motore Stirling per alimentazione autonoma a casa è stata discussa la possibilità di utilizzare un motore termico Stirling (se sarà alimentato da una caldaia per riscaldamento) per generare elettricità. Piuttosto, tali installazioni erano un tempo in Inghilterra (hanno messo in moto le pompe). Questo pozzo dimenticato può essere ricordato e utilizzato per zone remote e per chi riscalda le proprie case con le caldaie. Una tale configurazione sarebbe utile.
Un'altra opzione per utilizzare l'energia da una caldaia è far ruotare un generatore elettrico utilizzando una turbina a vapore. Questa tecnologia è attualmente utilizzata negli impianti di cogenerazione.
Lo schema dell'impianto CHP. Se è necessario riscaldare qualcosa (città, quartiere cittadino), invece di un condensatore e una torre di raffreddamento, viene fornita acqua calda ai consumatori. L'efficienza del CHP è del 35-43%.
Ma al CHPP si tratta di unità enormi con una capacità di centinaia di MW. Caldaie a carbone giganti. Per una casa privata, è necessaria un'installazione molto più piccola e funzionante secondo lo schema seguente: la caldaia fa bollire l'acqua in un contenitore chiuso, il vapore esce sotto pressione (viene ulteriormente riscaldato nel forno) e ruota la turbina con Generatore. Il vapore di scarico raffreddato passa attraverso lo scambiatore di calore e trasferisce il suo calore residuo all'impianto di riscaldamento domestico. La condensa viene pompata nuovamente nel serbatoio attraverso una valvola di ritegno.
Ovviamente servono sensori di pressione e un sistema di regolazione, una valvola limitatrice di pressione in caso di emergenza. Le caldaie a vapore su locomotive a vapore in una sola volta potrebbero esplodere se fossero regolate in modo errato. La caldaia deve essere il più sicura possibile.
Non ho trovato alcun modello di installazioni di turbine a vapore già pronte per il settore privato. Sono disponibili molte microturbine per dimostrare come funziona la generazione di energia:
Dimostrazione del funzionamento di una tale turbina a vapore con un generatore qui: https://youtu.be/lUdLyCWhxco
La potenza prodotta dal generatore è piccola. Penso che questo sia un modello di generatore usato male. È necessario progettare una caldaia a vapore in tempi di grandi dimensioni in modo che il volume di vapore che genera sia sufficiente per far ruotare un generatore con una capacità di decine di kW. E l'energia termica è sufficiente per riscaldare la casa. Ci sarà piena autonomia in inverno: è necessaria solo legna da ardere o carbone.
Un tale schema sarà richiesto solo durante la stagione di riscaldamento. In estate, dovrai ottenere elettricità da linee elettriche o pannelli solari. E l'acqua viene riscaldata da un collettore solare e immagazzinata in un dispositivo di accumulo.
Ho trovato micro turbine a vapore su aliexpress:
Link Quie Qui. Il primo modello ha un rotore con un diametro di 41 mm e un peso della turbina di 225 g. Il secondo modello è parecchie volte più piccolo (peso 100 g). Velocità del rotore - fino a 20-50 mila rpm
Il lavoro della microturbina può essere valutato nel video:
L'aria di un compressore è stata collegata alla turbina e fa ruotare con sicurezza un piccolo generatore (motore elettrico) in grado di caricare un telefono o creare una retroilluminazione. La sua potenza è sufficiente per generare un paio di decine di watt di elettricità.
Per una casa, è necessaria una turbina 3-5 volte per ruotare il generatore. E più potenti, ma allo stesso tempo esistono piccole turbine a vapore:
Video del funzionamento di questa unità per diversi kW di potenza elettrica:
Se si installa un condensatore ad acqua, uno scambiatore di calore per trasferire il calore residuo all'impianto di riscaldamento, nonché la stessa pompa con una valvola che aggiungerà l'acqua dopo la condensa al serbatoio - quindi l'autonomia fornito. Il vapore può anche essere riscaldato, però. È ancora più facile in questo modo. Ecco semplici soluzioni ingegneristiche.
L'unità deve essere collocata in una stanza separata senza contatto con la casa. Emette un ronzio e potrebbe non essere comodo. Penso che la caldaia per il riscaldamento dovrebbe essere universale, spegniamo la caldaia a vapore con il passaggio solo al riscaldamento del mezzo di riscaldamento dell'impianto di riscaldamento.
Ho deciso di guardare alibaba.com, forse ci sono suggerimenti da parte dei produttori cinesi. Trovato questa frase:
Impianti per 200 kW. Costo: da 766 mila. strofinare. Secondo le informazioni nella descrizione, questo produttore può produrre turbine a vapore con una capacità da 1 kW a 1 MW.
Quelli. lo sviluppo di turbine a vapore con una piccola potenza paragonabile alle esigenze di una casa privata è abbastanza realistico. Verrebbero acquistati non solo dai proprietari di case private, ma anche da centri ricreativi in luoghi difficili da raggiungere, agenzie di viaggio. A dire il vero, anche i vecchi credenti nell'entroterra siberiano compreranno.
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