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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Motore a Vapore Elettronico (Read 116396 times)
kekko.alchemi
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #675 - 26.06.13 at 15:10:00
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Grazie ciccio105... Per la temperatura della fiamma sono d'accordo con te, ma considera che anche nella combustione normale con aria forzata si arriva tranquillamente a 700 - 800 °C, probabilmente nella stufa pirolitica si arriva ancora più alti. Il problema delle stufe pirolitiche oltre agli svantaggi che hai già elencato, c'è quello del rendimento, che al contrario di quanto molti dicono, è più basso della normale combustione con fiamma viva. Questo si intuisce anche a livello visivo, in quanto lo scarto della stufa pirolitica non è cenere (come nelle comuni stufe) ma una specie di carbone, quindi materiale incumbusto che non partecipa alla combustione come nei più comuni apparati.
Il vantaggio più grande è secondo me la pulizia della fiamma, che non dovrebbe presentare particolati ne formazioni carboniose sulle superfici di scambio termico, ma essendo il nostro un motore a vapore e quindi un motore esotermico, non è così schizzinoso sulla qualità della fiamma, l'unica cosa che importa è la quantità di calore.

Saluti Kekko
  
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manfer65
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #676 - 08.07.13 at 17:48:00
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CITAZIONE (kekko.alchemi @ 25/6/2013, 13:48) Quote:
Allora facciamo così manfer, il GEB consuma 5 litri di acqua l'ora, in entrata ci sono 450 °C e in uscita 110 °C.

@kekko
La mia insistente richiesta di accertare il consumo d'acqua effettivo è dovuta al fatto che un valore di 5-7 litri/ora per una potenza elettrica di 2kW costituisce un dato molto buono e fa sperare che il tuo motore abbia in realtà un rendimento ben superiore al 20% dichiarato.

Riporto qua sotto i calcoli che ho fatto così li controlli.

Per produrre vapore a 450°C partendo da acqua liquida a 100°C servono circa 3000kJ/kg.

Consumo di acqua: 5kg/ora
Per 5kg il calore da fornire ammonta a 5kg*3000kJ/kg = 15000kJ
Dividendo per il numero di secondi in un'ora (3600) si ottiene la potenza termica: 15000kJ/3600s=4,17kW
Il rendimento è dato dal rapporto fra l'output elettrico e l'input termico: 2kW/4,14kW = 0,48 (48%)

Consumo di acqua: 7kg/ora
Per 7kg il calore da fornire ammonta a 7kg*3000kJ/kg = 21000kJ
Dividendo per il numero di secondi in un'ora (3600) si ottiene la potenza termica: 21000kJ/3600s=5,83kW
Il rendimento è dato dal rapporto fra l'output elettrico e l'input termico: 2kW/5,83kW = 0,34 (34%)

Che ne pensi?
  
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kekko.alchemi
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #677 - 08.07.13 at 23:50:00
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E' finalmente arrivato il video dell'inaugurazione del MOTORE A VAPORE ELETTRONICO a questo indirizzo fra qualche ora sarà visibile:


x manfer, come vedi il rendimento è piuttosto alto, dal video dell'inaugurazione appena postato si vedono 4 fari da 500W tenuti accesi da qualche Kg di legna nella caldaia (un fuocherello) per tutta la serata!
Nei conti che hai fatto però non tieni conto della dissipazione termica della caldaia e quindi del rendimento globale, che parte dallo scambiatore termico fra fuoco, acqua e scarto dei fumi (caldaia). Quindi per portare 5 Kg di acqua a vapore a 450 °C, in realtà serve più energia di quanto hai detto, portando quindi il rendimento della macchina intorno al 20 - 25%.

PS: In fondo al video è presente anche una piccola presentazione sugli accumulatori Planté.

Un saluto a tutti Kekko
  
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qqcreafis
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #678 - 09.07.13 at 20:10:00
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rivedo con piacere il Grande Lavoro.

Vista l'enorme difficoltà a produrre anche solo qualche W da un qualunque motore, i 2KW (reali) ottenuti da un motore termico, per giunta a vapore, mi sembrano tanti e vista l'elevata temperatura del vapore surriscaldato (450°C) il rendimento è sicuramente alto.

La risposta alla domanda "si poteva fare di meglio" ha una risposta ovvia, ma la domanda corretta da fare è "un privato (fai da te ) e non un'azienda poteva fare di meglio" , in questo caso la risposta è no! (molto difficilmente)
per fare di meglio occorrerebbe surriscaldare a temperature assurde, usare impianti enormi usare combustibili buoni ecc ecc (enel surriscada a 580°C e lultima girante funziona al di sotto della pressione atmosferica ed è grande come un'abitazione, inoltre usa il Po come pozzo termico)

Per fare di meglio si potrebbe prendere un tubo rivestirlo di platino internamente e tirare la temperatura fino ad 800°C o fino che anche il platino cede e mandarlo ad una turbina rivestita in ceramica e poi ad altri stadi (con cicli complessi) ed allora il rendimento potrebbe superare il 50%... ma è una cosa fattibile per un privato? è compatibile con il combustibile che si vuole usare ?

Io noto che il lavoro è stato tanto e difficile, quindi non nego che si possa fare di meglio, ma chi lo afferma dovrebbe allora provare a fare un lavoro simile o presentare degli studi, delle motivazioni.

C'è chi afferma che surriscaldare sia controproducente, si è vero.. però solo nel senso che il rendimento non si alza così tanto come ci si potrebbe aspettare, ma si alza! e poi quello che aumenta veramente è la potenza totale
in parole povere invece che 2000W avremo 200W prodotti ad un rendimento inferiore

  
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manfer65
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #679 - 09.07.13 at 21:25:00
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CITAZIONE (kekko.alchemi @ 9/7/2013, 00:50) Quote:
Nei conti che hai fatto però non tieni conto della dissipazione termica della caldaia e quindi del rendimento globale, che parte dallo scambiatore termico fra fuoco, acqua e scarto dei fumi (caldaia). Quindi per portare 5 Kg di acqua a vapore a 450 °C, in realtà serve più energia di quanto hai detto, portando quindi il rendimento della macchina intorno al 20 - 25%.

Sulle perdite termiche verso l'ambiente hai ragione, non ci avevo pensato.
In effetti anche questo secondo video mostra che i vari tubi di collegamento non sono coibentati.
Anche la caldaia avrà una notevole dispersione termica se non ha una coibentazione interna.
Per il calore perso con i fumi invece sono perplesso.
Non credo sia tanto perchè come tu dicevi nel video di presentazione la loro temperatura è molto vicina a quella del preriscaldatore del liquido in ingresso.
Quindi se adesso il rendimento è del 20-25%, solo migliorando le coibentazioni potrebbe salire oltre il 30% e magari arrivare in prossimità del 40%?
Con il 40% di rendimento il consumo di legna dimezza e i 2kW elettrici si producono bruciando solo 2,5kg/ora.

CITAZIONE (qqcreafis @ 9/7/2013, 21:10) Quote:
C'è chi afferma che surriscaldare sia controproducente, si è vero.. però solo nel senso che il rendimento non si alza così tanto come ci si potrebbe aspettare, ma si alza! e poi quello che aumenta veramente è la potenza totale
in parole povere invece che 2000W avremo 200W prodotti ad un rendimento inferiore

Non riesco a capire il tuo ragionamento.
Se il surriscaldamento non fa aumentare il rendimento in modo importante come fa ad aumentare la potenza erogata?
  
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qqcreafis
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #680 - 09.07.13 at 21:48:00
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CITAZIONE Quote:
come fa ad aumentare la potenza erogata?

ad es se si usa vapore saturo a 150°C e lo si surriscalda a 450 °C tutta l'energia che ci vuole può essere tradotta (con un certo rendimento) in lavoro è lavoro in più (rispetto all'uso a 150°C), e comunque il rendimento aumenta rispetto ai 150°C (anche se non in modo drastico)

comunque è una vecchia diatriba, ci sono alcuni che affermano che surriscaldare sia sostanzialmente "inutile", ma non sono d'accordo
  
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kekko.alchemi
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #681 - 10.07.13 at 01:11:00
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CITAZIONE (qqcreafis @ 9/7/2013, 21:10) Quote:
rivedo con piacere il Grande Lavoro.

Grazie qq!

CITAZIONE (manfer65 @ 9/7/2013, 22:25) Quote:
Sulle perdite termiche verso l'ambiente hai ragione, non ci avevo pensato.
In effetti anche questo secondo video mostra che i vari tubi di collegamento non sono coibentati.
Anche la caldaia avrà una notevole dispersione termica se non ha una coibentazione interna.
Per il calore perso con i fumi invece sono perplesso.

La caldaia è abbondantemente coibentata, tanto che al minuto 22:47 del video si vede un signore (il Grande Leo il fonditore) che ci appoggia la mano per qualche secondo e nonostante la temperatura interna prossima ai 150 °C, non si fa nulla, perchè esternamente starà sui 40 °C (ed era estate).
Coibentando i tubi qualcosa cambierebbe, ma non chissà quanto, il grosso della dispersione sarebbe stata la caldaia o un vapore liberato in aria.
Per i fumi, non sono una grossa perdita, perchè come hai detto escono praticamente alla temperatura dell'acqua, ma è sempre una piccola perdita energetica inevitabile.
Comunque, come ha già detto qqcreafis, noi siamo arrivati qui! Se qualcuno è più bravo di noi e raggiungerà rendimenti superiori, ben venga!! Ma si faccia avanti con i fatti!

CITAZIONE (qqcreafis @ 9/7/2013, 22:48) Quote:
ci sono alcuni che affermano che surriscaldare sia sostanzialmente "inutile", ma non sono d'accordo

E neanche le centrali termoelettriche dell'ENEL o le vecchie locomotive
C'è poi un particolare, che tutti tendono a non considerare nei calcoli, ma che la natura lo rende molto importante, e cioè la condensazione del vapore saturo nel cilindro durante l'espansione, con un inevitabile aumento di densità del fluido (da vapore ad acqua) che nello scarico ostruirà parzialmente i condotti abbattendo drasticamente il rendimento.

Un saluto Kekko

  
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manfer65
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #682 - 10.07.13 at 12:22:00
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CITAZIONE (qqcreafis @ 9/7/2013, 22:48) Quote:
e comunque il rendimento aumenta rispetto ai 150°C (anche se non in modo drastico)

Perchè continui a dire che il rendimento aumenta (ma poco) con il surriscaldamento a 450°C?
A me sembra cosa assolutamente assurda che non si concilia con i risultati ottenuti da Kekko.
Hai fatto i calcoli oppure è solo un'impressione?
  
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kekko.alchemi
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #683 - 10.07.13 at 12:42:00
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Come non si concilia? Certo che si concilia... Infatti con e senza i risultati sono nettamente differenti!
Pensa solamente che in antichità, quando ancora non era contemplato l'uso del vapore surriscaldato, i motori delle locomotive lavoravano con vapore saturo e motori a triplice espansione. Quando poi si "scoprì" il vapore surriscaldato, si fece addirittura a meno del terzo stadio, perchè con soli due stadi (a volte anche uno) si otteneva un rendimento maggiore di un motore a triplice espansione a vapore saturo. I vantaggi furono molteplici, sia dal punto di vista del risparmio di carbone (maggior rendimento) sia dal punto di vista costruttivo.
Nei calcoli viene evidenziato il solo aumento di rendimento causato dall'innalzamento di temperatura del vapore, ma nella realtà oltre a questo subentrano altri fattori, come ad esempio la NON condensazione del vapore nel cilindro durante l'espansione, con successiva facilità nell'espulsione. Queste ultime cose sono difficili da conteggiare teoricamente, quindi spesso avviene che i benefici apportati dal surriscaldatore sono superiori a quello che i conti ci dicono.

Quello che intende qqcreafis (credo) nel dire che il rendimento non aumenti così tanto come ci si possa aspettare, penso si riferisca al fatto che di certo il rendimento di un vapore surriscaldato a 450 °C, non può essere paragonabile a quello di un vapore saturo a 450 °C (quindi con pressioni assurde). Ma un vapore saturo a 150 °C surriscaldato a 450 °C è di gran lunga migliore, sia qualitativamente che in termini di efficienza, di un vapore saturo a 150 °C utilizzato tal quale.

Kekko
  
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qqcreafis
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #684 - 10.07.13 at 18:54:00
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CITAZIONE Quote:
Ma un vapore saturo a 150 °C surriscaldato a 450 °C è di gran lunga migliore, sia qualitativamente che in termini di efficienza, di un vapore saturo a 150 °C utilizzato tal quale.

è proprio questo,

con i cicli a vapore il rendimento rimane molto al di sotto del ciclo ideale di Carnot e l'aumento di temperatura non comporta certo il vantaggio segnalato dal ciclo ideale , ma un aumento c'è lo stesso ed inoltre aumenta la potenza .

  
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amenetti1
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #685 - 10.07.13 at 21:03:00
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Il rendimento con il vapore surriscaldato aumenta per il semplice motivo che a parita' di pressione aumenta il volume,
di conseguenza aumenta l'energia potenziale sfruttabile del vapore.

E fino a qua penso che nessuno possa dire niente: e' una cosa assolutamente palese.

Se facciamo un'analisi del rendimento termodinamico del motore di kekko a me salta fuori questo:

T di vaporizzazione 170° (sono stato abbondante:penso che stai lavorando piu' basso)

T di surriscaldamento 450°

Fase isobara 20%

Fase adiabatica 80%

Condensatore atmosferico

Rendimento termodinamico 18.9%

---------------------------------------------------------

Questo e' il segmento di rendimento (passatemi il termine) che va dal calore assorbito dall'acqua fino all'albero motore
al lordo delle dispersioni termiche, delle perdite di carico,dagli atriti, movimentazione valvole, lavoro di pompaggio e chi piu' ne ha piu' ne metta.
Ipotizziamo un 80% di rendimento del motore


Se vogliamo ottenere il rendimento termoelettrico partendo dalla legna avremo quanto segue:

rendimento caldaia 90% (e' solo un ipotesi ma abbastanza ottimistica)

rendimento alternatore 85%


Riassumendo:

18.9*0.8*0.9*0.85=11.5%
-------------------------------

P.S. il 18.9% non me lo sono inventato: salta fuori dai fogli di calcolo di qq tralaltro pienamente avvallati da kekko

-------------------------------

Vi rinnovo i complimenti per il lavoro da voi fatto perché penso che VERAMENTE abbiate fatto un ottimo lavoro

Questo post l'ho scritto senza voler far polemica ma semplicemente per fare un po chiarezza.

Purtroppo il rendimento pratico parte dal teorico a scendere: non puo' ASSOLUTAMENTE succedere il contrario.

Un saluto a tutti
  
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manfer65
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #686 - 10.07.13 at 21:42:00
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CITAZIONE (amenetti1 @ 10/7/2013, 22:03) Quote:
Riassumendo:

18.9*0.8*0.9*0.85=11.5%
-------------------------------

qualche cosa non torna, dai calcoli che ho fatto dal consumo di acqua orario, mi risultano rendimenti reali e non teorici ,che vanno oltre il 30%, forse è da rivedere, come pensavo dall'inizio , il consumo orario dell'acqua, e ribadisco che il cosa e il quanto si brucia in caldaia non ha importanza.
  
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kekko.alchemi
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #687 - 10.07.13 at 23:56:00
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Ti ringrazio Amenetti, ma ricorda che la teoria è valida solamente se la realtà la conferma. Quello che non è mai successo è invece il contrario, e cioè che la realtà impari dalla teoria! Se la realtà dice altro, c'è da rivedere la teoria, metodo scientifico insegna...
Cmq il 18,9 è molto vicino al 20% che grosso modo salta fuori nella realtà.

Kekko

PS: Ho una sorpresa per tutti voi... Chi è che vuole vedere la versione 1.1 del GEB??
  
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kekko.alchemi
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Reply #688 - 11.07.13 at 01:58:00
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Ed ecco qui a gran sorpresa la versione 1.1 del GEB!! Non fatevi impressionare dalla gran velocità!

  
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ElettroshockNow
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Re:Motore a Vapore Elettronico
Reply #689 - 11.07.13 at 05:55:00
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........ CHE SPETTACOLO .....CHE SPETTACOLO.
Un vero motore ecomultifuel ..... per non parlare del possibile matrimonio con il collettore solare .....
Estate o inverno il GEB è la soluzione ....
NUOVAMENTE COMPLIMENTI e complimenti per il bellissimo restyling (il rosso risalta) con sicuramente innovazioni sulle valvole e non solo ......(velocità+++)

Ciao
ElettroshockNow
  

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