Kotitekoinen"kosan" kaasuturbiini.

Savonius

Well-known member
Nestekaasu maksaa noin 16-20 senttiä kiluvattitunnilta. 11kg pullossa lienee brutto noin 120kWh. Minkähän verran tuosta saisi sähköä jos palamiskaasu ohjattaisiin turbiiniin joka akselinsa kautta pyörittäisi esimerkiksi vaikka sopivan kokoista kestomagneettigeneraattoria.
 

Savonius

Well-known member
Ajattelin jotain tälläistä. Otetaan pätkätuubiputkea, vaikka 100mm. Siihen ysikymppinen mutka jonka jälkeen laajennus vaikka 200mm.
Mutkaan turbiini siten että laakerointi olisi ulkopuolella ja akselin pää näkyvissä. Alun putkenpätkään tulisi säädettäviä reikiä joista otetulla ilmalla jäähdytettäisiin palamiskaasut riittävän alhaiseksi ennen turbiinille menemistä. Generaattori olisi siis putken ulkopuolella.
Nyt pitäisi löytyä syitä miksi tuo ei toimisi.
 

denzil dexter

Well-known member
Noin pienissä tehoissa voisi olla taloudellisempaa käyttää kaasulla tavallista polttomoottoriagrea. Niitähän saa myös biokaasu-, maakaasu- ja nestekaasukäyttöisinä, ja myös muunnossarjoja on tarjolla.
Tuossa tapauksessa sähköä saa noin neljänneksen, max 30% koneeseen syötetystä energiasta. Toki lämpöä saa kaupan päälle, jos sellaista tarvitsee.
 

Savonius

Well-known member
Kun ensi vuoden alkupuolella voi olettaa pörssisähkönsä hinnan pyörivän tuolla runsaan puolentoista euron paikkeilla niin siinä vaiheessa saattaisi päästä kannattavuusrajalle. Edellyttäen että pystyisi tekemään toimivan laitteen. ( ilmeisesti ei jatkoon)
 

Savonius

Well-known member
Dexterille kysymys. Jos oletetaan että "tohottimella" pistetään liekkiä tuollaiseen 100mm putkeen. (hyvin eristettyyn) ja liekin jälkeen suuttimista ohjataan putkeen kylmää ilmaa niin pyöriikö turbiini nopeammin vai hitaammin.
 

denzil dexter

Well-known member
Tuossa saattaisi käydä niin, että jos tunget voimalla putkeen kylmää ilmaa niin silloin lisääntyneen massavirran vuoksi teho kasvaa, mutta jos vain "ohjaat" sinne ilmaa, niin sitten laite vuotaakin väärään suuntaan. Vähän niinkuin jos olisi reikä turbon painepuolella. Ihan kyllä puhdas arvaus rakennetta näkemättä.
 

Savonius

Well-known member
Olisiko mahdollista että palokaasun virtaus imisi sen tarvittavan ilman joka sitten laajenisi lisäten virtausta.

Ei tätä kannata ihan vakavasti ottaa mutta voi tässä olla aineksia "Mielipuolen näpertelyoppaan" uuteen painokseen..

Yllä oli viittauksia polttomoottorilla tuottamiseen halvempana vaihtoehtona. No jos on kuunnellut vuorokauden agrekaatin äänta vaihtaisi sen hiljaisempaan millä hinnalla hyvänsä. Tiedän kokemuksesta.
 

kotte

Well-known member
Tuollainen "kaasuturbiini" ei tuota käytännössä juuri mitään turbiiniin, ellei polttokammioon saada painetta. Kaasuturbiini vaatii ahtimen (ellei sitten ole asennettu lentokoneeseen tms., missä vauhti antaa patopainetta; alkaa kuitenkin antaa riittävästi, kun ollaan luokkaa äänen nopeudessa, missä ahtimen kanssa alkaa olla tosi ongelmia, ellei sovelleta sellaisia jekkuja kuin Concordessa tai hävittäjälentokoneissa).

Joku on onnistunut saamaan tavallisen auton turboahtimen toimimaan jonkinlaisena kaasuturbiinina (mutta mahtaako saada tehoa ulos; sama on tilanne lennokeille tarkoitettujen suihkuturbiinien kohdalla, joista lähtee hirveä ääni ja polttoainetta palaa todella paljon työntövoimaan nähden).

Jotakin voisi saada irti korkeasta "savupiipusta", jonka eristetyn putken päähän laittaa turbiinin tms. propellin ja kuumentaa alapäätä tohottimella, mutta täytyy nostaa hattua, jos pääsee edes 1% termiseen hyötysuhteeseen.
 

Savonius

Well-known member
Tohottelin kaminapuhaltimen potkuriin (edestä päin). Ainakin 2000r/min. (sattui olemaan sellainen josta peltier oli sulanut. moottori oli kuormana.
Tuosta hyötysuhteesta ei nyt kannata olla huolissan. Kaasu voi olla biokaasua joka on tuotettu intialaisella biokaasureaktorilla.
Anteeksi että jänkään.
 

kotte

Well-known member
Tohottelin kaminapuhaltimen potkuriin (edestä päin). Ainakin 2000r/min. (sattui olemaan sellainen josta peltier oli sulanut. moottori oli kuormana.
Tuosta hyötysuhteesta ei nyt kannata olla huolissan. Kaasu voi olla biokaasua joka on tuotettu intialaisella biokaasureaktorilla.
Anteeksi että jänkään.
Propelli ja moottori kun pyörivät vapaasti ilmavirrassa, ainoastaan laakerikitka kuormittaa. Kun lisää kuormaa, vauhti tippuu ja äkkiä. Toho varmaan tehoaa parhaiten, kun suuntaan liekin selvästi yläviistoon ja asettaa potkurin siis tohon yläpuolelle? Alaspäin tuskin toimii kovin hyvin?

Jos nyt haluat jotakin tuollaista värkätä, niin suosittelisin noita "savupiippukokeita" eristetyllä ja paksuhkolla putkella. Pitäisi pyrkiä nyt ainakin kymmenen metriä pitkään ja halkaisijaltaan jotakin 25cm tai paksumpaan putkeen ihan lonkalta vedettynä. Tuo nimittäin periaatteessakin toimii, kun putkea pitkin nouseva ilma kevenee ja saa siten luonnostaan putken alapäähän jonkin asteisen ahtoilmiön ympäröivän kylmemmän ja raskaamman ilman paineen takia. Lämpö sitten kiihdyttää virtausta, jolloin yläpäähän voi asentaa sopivan turbiinin (aksiaalisen tai radiaalisen tai jotakin siltä väliltä). Tuollaistahan on ehdotettu jopa aurinkovoimakoneeksi, eli näyttäisi eräänlaiselta jättimäiseltä piippahatulta, jonka lieri ja alaosa lämpenee auringon paisteessa ja yläpäähän asennettu turbiini nappaa energian (tai sitten yläpää jätetään vapaaksi ja annetaan imuilman käyttää yhtä useampaa turbiinia maan pinnalla, mikä on asennusteknisesti helpompaa, mikä voisi olla tilanne myös ehdottamani "savupiipun" tapauksessa, vaikkakaan imuturbiini ei toimi termodynaamisessa mielessä edullisella tavalla, mutta hyötysuhteellahan ei kuulemma ollut väliä). Vehkeen korkeuden pitäisi kumminkin olla satoja metrejä täyden hyödyn saavuttamiseksi auringon lämmöstä.

Tohon kannalta tuossakin on ongelmana, että hyvän hyötysuhteen saavuttamiseksi laitteesta pitäisi tehdä entistäkin suurempi (puhuttaneen yli kymmenen kilometrin korkuisesta tekovuoren kaltaisesta ilmestyksestä), jotta kaasun potentiaali korkean lämpötilan saavuttamiseksi saataisiin kunnolla hyödyksi. Mutta onhan takan savupiipusta nousevan virtauksen käyttämiä varrasgrillikoneistoja käytetty jo ennen sähkön aikaa -- ja muistuttaahan perinteinen kynttiläkäyttöinen enkelikilikello tuota savupiiputonta perustohotuuletinta, joka kumminkin on kuin vesivoimalan turbiini ilman patoa.
 

mktutsi

Member
jos hiljasta haluaa niin lähtisin hakeen tuolta "liquid piston stirling"-maailmasta.

liquid piston...

"In this example, the upper "u-tube" has been heated with a torch. The delta T between the upper and lower tubes is approximately 30F (17C). "
 

Savonius

Well-known member
Kun alkuperäisessä kaavailussa olin ajatellut 4-7 ampeerin latausta/12V niin ehkä tuo kymmenen kymmenen kilometrin korkuinen tekovuori saattaa olla liikaa. Omissa mietteissäni metrin pätkä 100mm tuubia olisi maksimi.
 

kotte

Well-known member
Etkös sitten voisi hommata jostakin noita termogeneraattoreita? Siis samanlaisia, kuin noissa kaminapuhaltimissa. Nuo eivät välttämättä ole ihan halpoja, mutta kyllä tuollaisen muutaman kymmenen watin tehon noilla saisi aikaan. Kaasupolttimesta saisi noille hyvän lämmönlähteen (saa säädetyksi niin, ettei ole liian kuuma, mutta riittävän kuuma kumminkin). Puheena olleisiin turbiineihin nähden hyötysuhde on parempi (ei toki vedä lähellekään vertoja stirling-moottorille, yksinkertaiselle mäntäpolttomoottorille tai edes höyrykoneelle).

Parashan olisi SOX-polttokenno, jolla nestekaasua voisi muuttaa suoraan sähköksi varsin hyvällä hyötysuhteella luokkaa vajaan tuhannen asteen lämpötilassa, mutta epäilen noiden vaativan aika hinnakkaan ohjausjärjestelmän tuekseen. Valmis kaupallinen SOX-polttokennopaketti on jopa valmista stirling-moottoria kalliimpi.
 

denzil dexter

Well-known member
Nykyaikaisilla höyrykoneilla on autokäytössä päästy yli 30% hyötysuhteisiin, joten ei se mikään kovin huono ratkaisu olisi silloin, jos myös lämpöä tarvitsee. Niitä on valmistanut ainakin VAG/Skoda, Saab, BMW, General Motors ja Ford. Yllättäen poliittinen vastustus on aika kovaa, kun tuollaisilla voi ajella verottomilla polttoaineilla. Yksityishenkilöt eivät siis niihin pääse käsiksi, vaan heidän pitää kulkea mittarin kautta jos energiaa haluavat.
Muistaakseni alle 30 sekunnissa auto starttaa höyrykoneella, systeemi on täysin suljettu ja kestää myös jäätymisen.
 

kotte

Well-known member
Toki high-tech-höyrykoneilla pääsee bensiinimoottorin luokkaa oleviin hyötysuhteisiin (ja high-tech-stirling-moottoreilla ylikin), mutta tuollaisten valmistamisesta kotioloissa ja harrastajamenetelmin ei voi uneksiakaan. Höyrykoneella tarvitaan monivaiheinen paisunta ja kaiketi välitulistus ym., kun taas stirling-moottoreilla ei (korkeapaineisella laitteen itse pumppaamalla paineilmatäytölläkin pääsee varsin hyvään hyötysuhteeseen).

Jos tarvitsee muutaman kymmenen watin edestä 12V sähköä nestekaasulla, niin kyllä nuo termosähköiset elementit ovat realistisin ratkaisu rakentelun pohjaksi. Tuossa [https://thermoelectric-generator.com/] esimerkiksi väitetään, että maksimissaan olisi mahdollista päästä 12% termiseen hyötysuhteeseen, kun lähdetään luokkaa hiukan päälle 300 asteen lämpötilasta ja jäähdytetään huoneelämpöön (tekisin tuon esim. vesi- tai glykoliliuoksen välityksellä). Tässä [https://www.teconversion.com/wp-content/uploads/2020/01/TE-Power-Generation-Datasheet-V1.pdf] taas tyypillisen elementin datasheet. Erilaisten elementtien hintatasoa voi tutkiskella vaikkapa sivulta [https://thermoelectric-generator.com/shop-page/]. Onhan noita valmiinakin kokonaisuuksina saatavana vaativiin ammattisovelluksiin, mutta hintakin sitten lienee sen mukainen [https://www.globalte.com/products/thermoelectric-generators-tegs/overview].
 

Savonius

Well-known member
Tuosta hyötysuhteesta vielä. Jos oletetaan että käytän tuota viritystäni tilassa jossa on lämmitys ja sen (virityksen) sähköntuottoteho on 1% niin halutessani ottaa siitä yhden vatin tehon niin nestekaasua kuluu 100W. Saan siis sadalla vatilla kaasua yhden vatin sähköä ja 99W lämpöä. Varmistaakseni hyvän hyötysuhteen kytken tilan lämmityksen pois sähkön tuotannon ajaksi. Mikähän lienee hyötysuhde?
No, vettä ja hiilidioksidia taitaa myös jonkin verran tulla.
 

denzil dexter

Well-known member
Olisiko Tesla disk turbinesta aihioksi tähän hankkeeseen?
Saattaisi hyvinkin olla. Sehän ottaa tehot rajakerroksesta, jolloin ei ole niin nuukaa höyryn kuivuudesta. Tavallinen turbiini tai höyrykone ei tykkää, jos on nestemäistä vettä yhtään mukana höyryssä. Pumppupuolellakin teslaa käytetään silloin, kun siirrettävä aine on jotain epämääräistä kuraa joka rikkoisi tavalliset laitteet.
 
Ylös