Stirling moottori

jare1942

New member
Jou!Olen uusi täällä,mutta eikö stirling moottoria vois kesäkuumalla käyttää tuulttimena ja sit se mukavasti tuottas vielä sähköökin siinä samalla.Ja talvella kun lämmittää takkaa niin vois semmosen puksuttimen laittaa takan kylkeen tuomaan sähköä ja samalla se toimis ilmalämpöpumpun tavoin ja puhaltas huoneisiin lämpöä.Vai kuulostaako tyhmältä?Jos kellään on kunnon kuvat tommosen stirlingin tekoon niin rupeen väsään heti.Kiitos.Nam. ;D
 

Puuha

Well-known member
ohjeita on tarjolla hyvin vähän netissä ja kirjallisuuttakin on hyvin niukalti.

tuossa olisi kuitenkin englannin kielinen perusohje jolla pääsee alkuun ja auttaa ymmärtämään toimintaa jotta voisi alkaa tekemään suurempaa moottoria.

http://astro.sfasu.edu/courses/egr112/StirlingEngine/stirling.html

ongelmat isommissa stirlingissä on lämpötiloissa ja riittävässä tiiveydessä jotka on ratkaistavissa rahalla. se kuinka pitkälle voi lähteä riippuu täysin omista rahkeista ja valmiudesta. mahdollisuuksia löytyy ja moottoreita on erimallisia mutta toimintaperjaatteeltaan ne ovat toistensa kopioita.
 

Jussi

Well-known member
Tuokin on jo niin vanha keksintö, että jos siitä oikeasti olisi johonkin, se olisi käytössä yleisesti muuallakin, kuin muutamissa erikoiskohteissa.
Teknisenä harrastamisena aivan oivallinen kohde, se vaan on kuin muutkin harrastukset, se maksaa muttei tuota.
 

Puuha

Well-known member
sitä tutkitaan vielä tänäkin päivänä varsin paljon ja etsitään uusia sovelluskohteita. käsittääkseni avaruudessa energian tuottaminen stirlingillä on tavoitteena ja taitaa olla jo nasalla käytössä monessa sovellutuksessa.

käytännössä stirlingillä voisi näin kotiolosuhteissa saada nostettua lämmittämisen hyötysuhdetta käyttämällä stirlingin polttoaineena palokaasuja piipussa ja lämmittämällä "hukkaenergialla" vesivaraajaa ja tietysti jauhamaan sähköä. ei kyllä ole kovin kustannustehokas jollei sitten tulevaisuudessa tule halvempia ja parempia materiaalija jotka soveltuvat stirlingin materiaaleiksi.

tuohan tunnetaan myös nimellä ericsson moottori.

edit: niin tuohon nasa hommaan liittyen http://www.grc.nasa.gov/WWW/TECB/rps.htm.

edit2: löytyhän se ohjekirja ostopaikka jos kiinnostusta riittää http://www.stirlingengine.com/product/84

edit3: löytyi myös ilmainen piirustuksineen mutta ei ole niin tehokas läheskään kuin tuo edellinen http://www.windstuffnow.com/TinCan.pdf
 

Jussi

Well-known member
Niinhän mä sanoin. Vain muutamissa erikoiskohteissa.

Piippukaasun lämmöt ei oikein riitä. Pienellä lämpöerolla se ei toimi, tai jos toimii, niin ei ole voimaa. Halvemmalla saa sähköä bensageneraattorista.
 

kotte

Well-known member
Robert Sierin teoksessa "Hot Air Caloric and Stirling Engines, Vol 1, A History", on mainoskuvan kopio Stirling-moottorilla toimivasta tuulettimesta, jollaisia oli kaupan 1800-1900-lukujen vaihteen tienoilla. Tuo kylläkin käytti öljylamppua tms. tehonlähteenä. Sähkön yleistyminen syrjäytti moiset laitteet.

Jonkinlaisen Stirling-moottorituulettimen saisi varmaan juuri ja juuri pyörimään kesäkuumalla myös huoneilman ja haihtuvan veden lämpötilaerolla, mutta laitteesta tulisi tosi järeä, jos tuulettimen ilmavirrasta toivoo jotakin hyötyä. Carnot-hyötysuhde on pienillä lämpötilaeroilla niin huono, että häviöiden jälkeen saatu liike-energia on parhaimmillaankin vain prosentin osia lämpömäärästä, joka siirretään lämpimästä kylmään.
 

Puuha

Well-known member
juu saisi varmasti mutta eipä se kummoisesti ilmaa liikuttaisi. lämpötila ero pitää olla muutaman sata astetta jotta saataisiin edes kohtuullisella hyötysuhteella liikettä aikuiseksi.

tuossa palokaasujen hyödyntämisessä hyötysuhde olisi hyvä mikäli ns. kylmäpään haihdutukseen käytettäisiin esim. käyttöveden esilämmityksessä ja liike muutettaisiin sähköksi. tämähän on teoriaa ja on tätä paljon muuallakin puitu tosin mielipiteet jakaantuu kahtia johtuen juuri laitteiston hinnasta.

stirlingiä on viimeaikoina eniten maanpäälle suunniteltu ja kehitelty aurinkovoimaloihin. hyötynä on että talvisin saisiin suuren lämpötilaeron vuoksi hyötysuhde nousemaan korkeaksi ja näin ollen myös tuottoa laitteiston kokoon nähden hyvin. ympäri vuoden voitaisiin kuitenkin puhua n. 700-1000 asteen lämpötilaeroista aurinkoisella säällä.

suomessakin on ainakin yksi aurinkokupoli tms. joka kerää säteet yhteen pisteeseen stirlingin päähän. ellen väärin muista teho oli 2,5 tai 5 kw.
 

kotte

Well-known member
Puuha sanoi:
juu saisi varmasti mutta eipä se kummoisesti ilmaa liikuttaisi. lämpötila ero pitää olla muutaman sata astetta jotta saataisiin edes kohtuullisella hyötysuhteella liikettä aikuiseksi.

Toteamuksesi hyötysuhteesta pitää paikkansa, mutta "tuo merkittävä ilman liikuttelu" kyllä onnistuu riittävän järeällä koneella. Linkissä http://www.nrel.gov/otec/achievements.html on lueteltu OTEC-saavutuksia (OTEC == Ocean thermal energy conversion). Vaikka nuo eivät nyt Stirling-moottoreita olekaan (vaan rankine-prosessin mukaisia turbiinijärjestelmiä), niin noin kahdenkymmenen asteen lämpötilaerolla on onnistuttu tuottamaan verkkosähkötehoa 50kW:n verran. Toisaalta aikaisemmin mainitsemassani Sierin teoksessa kerrotaan Stirling-moottoreiden lämpötilaeron minimiksi n. 0,6 celsius-astetta, mutta tuotettu energia on tietysti mitätön tuollaisilla mallimittakaavan laitteilla.
 

Puuha

Well-known member
enpäs olen aiemmin törmännyt moisiin. hyötysuhde näyttää olevan kyllä kohdillaan jos oikein ymmärsin niin poikkeuksetta yli 90%? lämpötilaeroa tarvitaa vähintään 18 astetta laitteen toimiakseen. pari kuukautta voisi toimia suomessakin jossain järvessä joka on nokko syvä ja lämpötilaero olisi riittävä.

en ainakaan pikaisella haulla löytänyt mitään viitteitä että otec:a tultaisiin vielä lisää rakentamaan. ilmeisesti kallis kylmän veden pumppaaminen syvyyksistä tekee toiminnasta käytännössä kannattamattoman. laitteiston koko kokonaisuutena on aika iso saatuun tehoon nähden jos nyt edes jonkinlaista mittakaavaa sai videoista sekä eri sivustoilta.

edit: en nyt saa oikein päähän muodostettua voisiko tuollaisen tehdä itse? ilman tyhjiötä siis pienessä mittakaavassa. kaasuna luonnollisesti jotain muuta kuin freonia. onko tietoa että joku olisi soveltanut tätä kotitekoisesti ja mihin tai mistä energia on otettu?
 

kotte

Well-known member
Puuha sanoi:
en ainakaan pikaisella haulla löytänyt mitään viitteitä että otec:a tultaisiin vielä lisää rakentamaan. ilmeisesti kallis kylmän veden pumppaaminen syvyyksistä tekee toiminnasta käytännössä kannattamattoman. laitteiston koko kokonaisuutena on aika iso saatuun tehoon nähden jos nyt edes jonkinlaista mittakaavaa sai videoista sekä eri sivustoilta.

edit: en nyt saa oikein päähän muodostettua voisiko tuollaisen tehdä itse? ilman tyhjiötä siis pienessä mittakaavassa. kaasuna luonnollisesti jotain muuta kuin freonia. onko tietoa että joku olisi soveltanut tätä kotitekoisesti ja mihin tai mistä energia on otettu?

Nuo OTEC-ratkaisut ovat tavallaan tulevaisuuden ratkaisupankissa, jos ja kun fossiilisesta energiasta joskus tulee kunnolla puutetta tai ongelmat kärjistyvät. Noita teknologioita on sinänsä pohdiskeltu jo 150 vuoden ajan ja ensimmäinen kilowattiluokan koelaitos valmistui Kuubaan jo 1930-luvun alussa. Mutta kuten totesit, ei tuo ole taloudellisesti kannattavaa ainakaan toistaiseksi, vaikka energiaa olisikin trooppisilla valtamerillä saatavissa lähes rajattomasti. On myös esitetty vastaavan ilmajäähdytteisen laitteiston pystyttämistä pohjoisnavalle, jolloin riittäisi veden pumppaaminen muutaman metrin päästä.

Ainoa kohde, jossa tiedän pieniä lämpötilaeroja sovelletun kotitalouskäytössä ovat itsevetävät pöytä- ja seinäkellot. Noissa ei ole Stirling-moottoria, vaan paineistettu palje, jonka tilavuusmuutokset vastapainejouseen nojaten johdetaan vetämään kellon vieteriä. Alle asteen lämpötilamuutos on riittävä vetojousen virittämiseksi yhden pykälän verran (mikä puolestaan riittää vajaan vuorokauden käyntiaikaan).
 

Puuha

Well-known member
tuossa illalla kun mietin asiaa  ja otec:n toimintaa niin sillä voi olla aika katastrofaaliset vaikutukset mm. tuuliin. Vaikka energiaa olisikin käytännössä rajattomasti niin pienikin muutos merien lämpötiloissa voisi vaikuttaa eliöstöön.

tosin jo pitkään vouhkatun ilmastonmuutoksen myötä merien voisi olettaa lämpenevän jolloin tasapaino voitaisiin saada aikaan muuttamalla merien lämpöä sähköksi.

edit: ja nyt tuli yhtäkkiä mieleen kaava (Th-Tc)/Tc jonka mukaan ei otec:n hyötysuhde voi millään opilla olla kovin korkea varsinkaan matalilla lämpötilaeroilla. puhutaan 1-10% luokasta riippuen lämpötilaeroista.
 
Ylös