Motore adiabatico per cogenerazione domestica - Altri Motori

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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 23 feb 2013, 19:19

Anche se esistono diversi tipi di motori termici, sono pochi quelli che possono essere effettivamente realizzati a livello hobbistico.La maggior parte di essi sono destinati a rimanere solo dei giocattoli perchè è impensabile poterli sfruttare per la produzione di energia elettrica con un alternatore.O non ce la fanno, o si usurano e si rompono irrimediabilmente troppo velocemente.Una versione di motore a pistone di costruzione meccanica molto semplice che forse può essere adottata per la produzione di energia elettrica è stata presentata nel blog Scienza Laterale identificandola con il nome "Colibrì".Si tratta di un motore adiabatico con scarico Uniflow in cui la valvola di immissione comandata è stata sostituita da una a cassetto solidale al pistone.

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Messaggioda Arex » 23 feb 2013, 23:45

ciao Yuz,ti va di parlarci un po' del motore?
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Messaggioda titone78 » 23 feb 2013, 23:52

ciao....non sarebbe una cattiva idea.......da cosa e alimentato?
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 24 feb 2013, 10:13

@Arex77Sono qui proprio per condividere le mie conoscenze sul Colibrì ed altri motori con le persone del forum perchè è solo dal dialogo che nascono le buone idee.@titone78Il Colibrì è un dispositivo che sfrutta l'espansione di gas o vapore in pressione.Con i dovuti accorgimenti funziona anche con l'aria di un compressore, ma per fare cogenerazione credo sia più facile alimentarlo a vapore generato per esempio con una caldaia flash alimentata a biomassa.La caldaia è la parte più critica di tutto l'impianto per ovvi motivi di sicurezza.Il vapore, se non viene gestito correttamente, è molto pericoloso.

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Messaggioda titone78 » 24 feb 2013, 11:03

a ok adesso o capito un po meglio......del vapore la conosco la sua pericolosita......e per ora non ho intenzione di cimentarmi in questo campo......non avrei l'attrezzatura necessaria per poter realizzare qualcosa del genere......
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Messaggioda Arex » 24 feb 2013, 15:13

Nemmeno io avrei la possibilità di costruire nulla del genere ... tuttavia se fosse possibile mi piacerebbe capire meglio il progetto, il funzionamento, le capacità, costi ecc ...(non parteciperò perché son troppo ignorante in merito per dire la mia ma leggerò con interesse)
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 24 feb 2013, 18:13

@titone78Comprendo e approvo la tua reazione nei confronti dei sistemi a vapore in pressione.Spero che continuerai comunque a seguire la presentazione di questo motore perchè sono fiducioso che alla fine potresti cambiare idea.@Arex77Non è un problema se non hai la possibilità di costruirlo e apprezzo la tua voglia di capire come funziona e che potenzialità offre.Un chiarimento importante prima di continuare.Le alte pressioni, ovvero 5-10bar, servono solo nel caso in cui il motore abbia lo scarico atmosferico.Se questa fosse l'unica possibilità, probabilmente non avrei mai iniziato a parlarne sul web perchè ritengo che l'oggetto sarebbe troppo pericoloso.Ma il Colibrì potrebbe funzionare a regimi pressori molto più bassi, perfino subatmosferici.In questo caso il vapore non è più pericoloso e la macchina resta di una semplicità disarmante.

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Messaggioda titone78 » 24 feb 2013, 19:20

sono curioso di continuare a leggere....continuero a seguire la discussione....
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 25 feb 2013, 9:34

Il Colibrì può funzionare sia con biellismo che in configurazioni free piston.Anche se il biellismo offre alcuni vantaggi, come per esempio la possibilità di impiegare alternatori rotanti per la generazione elettrica, dall'altro un buon biellismo è difficilmente realizzabile da un hobbista e comporta la presenza di forze laterali che vanno gestite opportunamente.Le configurazioni free piston sono certamente un po' più delicate come funzionamento, ma la costruzione è decisamente più semplice.Di seguito è riportata l'animazione di un Colibrì free piston a doppio effetto[img]http://2.bp.blogspot.com/-odx3UKKqlXU/USsSGRK85rI/AAAAAAAABFQ/xtWYFF0Rf08/s1600/Colibr%C3%ACFreePistonDoppioEffetto.gif[/img]P.S.: L'animazione è esageratamente grande e non riesco a farla diventare meno invadente. Esiste un modo per farlo?

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Messaggioda Arex » 25 feb 2013, 14:07

Yuz con cosa lo hai caricato?
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 25 feb 2013, 14:11

Ho semplicemente cliccato sul pulsante [img] e ho digitato il link all'immagine.C'è qualche altro modo?

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Messaggioda Arex » 25 feb 2013, 14:14

Se lo salvo per ridimensionarlo diventa un'immagine fissa ... se non scopriamo come fare lasciamolo così che non fa danno a nessuno
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 26 feb 2013, 10:10

Se si trascurano i collettori di immissione e di scarico, l'oggetto mostrato nell'animazione sopra è composto soltanto da due blocchi: un cilindro e una parte mobile.Mentre è possibile realizzare il cilindro come se fosse un singolo pezzo partendo per esempio da un tondo pieno (anche se poi in pratica va verificato se la cosa sia realmente conveniente), lo stesso non è vero per la parte mobile perchè altrimenti non sarebbe possibile inserirla.E' necessario che almeno uno dei due pistoni (parti di colore viola) venga fissato dopo l'inserimento.Un'idea potrebbe essere quella di realizzare la parte mobile in tre pezzi: 2 pistoni e uno stelo centrale con il cassetto (la parte di colore rosso).

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Messaggioda titone78 » 26 feb 2013, 22:30

ciao,solo per curiosita......visto le tue parole,tu ne hai mai realizzato uno?........solo per capire......
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 27 feb 2013, 11:27

Io ed alcuni amici ci stiamo impegnando per dare alla luce il primo prototipo, ma abitiamo lontani (siamo sparsi per l'Italia), il tempo libero è poco e quindi ci vorrà ancora un po' di pazienza.Il nostro obiettivo è ambizioso: realizzare un oggetto il più economico possibile che riesca a ripagarsi con la corrente elettrica che produce.Nell'attesa di avere un prototipo fra le mani da mettere al banco per i test, parlo del Colibrì sul web in modo da rendere nota la teoria su cui si basa e magari riuscire ad avere un dialogo con altre persone che hanno conoscenze teoriche e pratiche diverse dalle mie.

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Messaggioda titone78 » 27 feb 2013, 18:54

ok.....adesso ho capito un po di piu il tutto......io non so voi a che punto siete......comunque penso che se vi state avvicinando alla costruzione di questo motore avrete gia abbastanza disegni con misure quotate......e quindi gia una base di partenza per le lavorazioni e il materiale da usare.......e vari componenti meccanici e di tenutacomunque se vuoi possiamo parlare un po meglio di come poter costruire facilmente l'oggetto......sui materiali e lavorazioni.......e riguardo al generatore di corrente e al generatore di alimentazione del motore.....avete gia idee a riguardo?
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 28 feb 2013, 11:43

Dal punto di vista operativo, l'intenzione è di procedere per gradi in modo da evitare grossolani errori di dimensionamento dei vari componenti.Il modello su cui ci stiamo concentrando è quello free piston a doppio effetto dell'animazione.Il primo passo in programma è la costruzione di una versione alimentata ad aria compressa.La scelta di adottare l'aria compressa in questa prima fase è dettata essenzialmente dalla gestione molto più agevole e molto meno pericolosa rispetto al vapore.Naturalmente l'aria compressa ha un comportamento diverso da quello del vapore e ne è stato tenuto conto riducendo opportunamente il rapporto di compressione.Questa prima versione non sarà provvista di alternatore e servirà esclusivamente a valutare la regolarità della pulsazione della parte mobile e a stimarne la frequenza di funzionamento.Con questi dati in mano sarà possibile il dimensionamento corretto dell'alternatore lineare.I disegni tecnici sono già alla revisione numero 4 e non sappiamo ancora se saranno quelli definitivi.Verrano divulgati a tempo debito. Sui materiali invece abbiamo ancora qualche perplessità.I pezzi da costruire sono 5:2 pistoni in teflon caricato grafite1 stelo in acciaio inox AISI 3161 cilindretto in bronzo1 cilindro in acciaio inox AISI 316 lappato internamenteGiusto per dare un'idea delle dimensioni finali, il prototipo si presenterà come un tubo lungo una trentina di centimetri e 50mm di diametro.

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Messaggioda titone78 » 28 feb 2013, 19:04

ciao,secondo me e giusto partire per gradi......pero le cose da pensare sono 3000......per ora va benissimo partire con il motore......pero bisogna gia avere le idee in mente sia per l'alternatore che per il sistema di alimentazione del motore.......altrimenti fra 20 anni si e ancora qua.......riguardo i disegni.....tranquillo logicamente potrai metterli quando ritieni il momento piu opportuno.....pero sai dar consigli senza sapere precisamente cosa pensate non e semplice......io un pezzo meccanico lo posso pensare cosi ma poi magari voi quel pezzo lo avete completamente progettato.......in base a questo ti faccio alcune domande sui particolare:1 pistoni in teflon grafitati.....fino che temperatura resistono?2 cilindretto in bronzo......spero bronzo autolubrificato,hai intenzione di mettere delle tenute in viton?3 cilindro acciaio inox lappato.......per questo componente io farei un cilindro ricavato da un tubo,per esempio un 50x5 tornito e rettificato e poi al suo interno metterei costruito a parte il cilindro dove scorre il bronzo sempre con 2 tenute ed avvitato o spinatoqueste sono solo mie considerazioni,non ho mai costruito motori del genere......per continuo a seguire il tuo evolvere.....
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Messaggioda Yuz_di_Scienza_Laterale » 1 mar 2013, 12:57

Proprio perchè ci sono molte cose a cui pensare non bisogna avere fretta.Fortunatamente non abbiamo scadenze da rispettare e possiamo gestirci secondo le disponibilità del momento.L'alternatore sarà di tipo lineare, con la parte magnetica mobile solidale al pistone e avvolgimento fisso.La costruzione è di per sè banale, il dimensionamento ottimale invece lo è molto meno.Poichè solo con frequenze di pulsazione elevate è possibile sfruttare al meglio questo tipo di alternatore (almeno 30Hz = 1800rmp), prima di tutto dobbiamo accertarne il valore (che è uno degli scopi della prova con l'aria compressa).Il generatore di vapore di tipo flash è al momento quello meno definito.Per ora sono stati fatti solo diversi schemi di possibili impianti.La realizzazione non è tuttavia prioritaria perchè uno dei ragazzi del gruppo ha già pronta una caldaia a vapore a tubi di fumo che può essere impiegata per le prove e i test iniziali.Ti ringrazio per le osservazioni sui materiali, di seguito le risposte alle tue domande.1) Pistoni in teflon caricati grafitePer le prove con l'aria compressa si lavora a temperatura ambiente.Per le future prove con il vapore al massimo i pistoni vedranno temperature istantantanee di 150°C-180°C.Terremo conto delle diverse dilatazioni termiche in modo da evitare possibili grippaggi.2) Cilindretto in bronzoConfermo. Sarà bronzo autolubrificato.Dalla parte dello stelo non ci sarà nessun O-ring di tenuta.Dalla parte del cilindro ci saranno almeno 2 tenute con O-ring, probabilmente in silicone.Poichè la tenuta è statica, l'unico requisito sul materiale degli O-ring è la resistenza fino a 200°C.3) Cilindro in acciaio inox lappatoViene acquistato già rettificato e lappato internamente.Il fissaggio del cilindretto interno al momento è previsto con tre viti a 120°.

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Messaggioda titone78 » 1 mar 2013, 22:30

ciao yuz.....non voglio insistere.....pero secondo me va bene le cose fatte con calma.....pero non troppa......nel senso si mi dici partire con un primo prototipo con pistoni in teflon adatti all'aria compressa.....ma poi per arrivare al tuo scopo finale devi rivoluzionare tutto.....e come partire a costruire un motore a benzina da un diesel......ti fai si dell'esperienza ma ti puoi ritrovare con dover rivoluzionare completamente le cose........riguardo l'alternatore non so.....di queste cose proprio non ne so nulla......come sulla caldaia.....sono argomenti che proprio non conosco granchècomuque sono curioso di sapere come finisce.......
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