Sähkön ja lämmön yhteistuotanto

[JKAVS]

Hankin jonkun halvan turbonrämän testailuja varten. Tästä ei tule vielä mitään varsinaista voimakonetta. Kunhan saisi tuon edes jotenkin pyörimään omin voimin. Minulla on itse asiassa idea, josta en kehtaa edes kirjoittaa mitään ennen kuin olen kokeillut toimiiko se.

Jatkoin laskelmia. Ilman lämmitys 900 asteeseen voisi ehkä olla mahdollista. Se olisi jo aika kuumaa monelle materiaalille, mutta toisaalta painetasot ovat matalia joten paikat voisi ehkä kestää. Poistolämmön tehokkaalla kierrätyksellä ja 900 asteen lämpötilalla pääsisi teoriassa yli 45 % hyötysuhteeseen sähköntuotannossa. Tuo lukema tosin olettaa, että kaikki lämmönvaihtimet olisivat täydellisiä. Vastapainona kokonaishyötysuhde laskee, koska poistolämmöstä on jo otettu talteen suurin osa hyödynnettävissä olevasta energiasta.

 

[jepjep]

Se tosiaan on ongelma. Mutta jos on paljon lämmitettävää tilaa, niin en pidä ideaa käyttökelvottomana. Tuolla mitoituksellahan vempele säästäisi helposti kympin päivässä sähkökustannuksista.

Kotikäyttöön koneesta tuskin olisi, tai ainakin se pitäisi skaalata todella pieneksi.

Toinen epävarmuus liittyy tehon säätöön. Tehon rajoittaminen luultavasti johtaisi sähköntuotannon hyötysuhteen romahtamiseen.

Voisiko ylimääräistä lämpöä varastoida jotenkin?

 

[LPR]

Voisiko ylimääräistä lämpöä varastoida jotenkin?

Perustettava yleinen sauna...

Taksi tööttäilee pihalla...

 

[alfred_j_kwak]

Voisiko ylimääräistä lämpöä varastoida jotenkin?

Joo mutta paras tulos vaatii aika kovaa lämpöä. Tommonen tuli tuohon jonkun matkan päähän.

Herkkumaa on siirtynyt päästöttömään tuotantoon uuden teknologian avulla – Herkkumaa

www.herkkumaa.fi

 

[Wictor]

Håkan Mårtensson teki poikkeuksellisen ratkaisun – Nyt kotiin sähköä tuottaa 6 800 euron moottori

 

[paska]

Håkan Mårtensson teki poikkeuksellisen ratkaisun – Nyt kotiin sähköä tuottaa 6 800 euron moottori

Mielenkiintoista, ei vaan mainittu missä suhteissa lämpöä ja sähköä syntyy...

 

[JKAVS]

Olisi tosiaan paljon helpompaa, jos sähköä tulisi liikaa, kun sitä voisi aina muuttaa lämmöksi. Valitettavasti lähes kaikilla lämpövoimakoneilla saadaan vain vähän sähköä ja paljon lämpöä. Ja lämmöstäkin merkittävä osa on niin matalassa lämpötilassa, ettei sitä pysty edes hydyntämään.

 

[V361]

Jaa.a...jostain joskus luin matalalämpö sähkön tuotannosta, teollisuudessa käytettävästä sähköä tuottavasta turbiinista joka perustuu suljettuun kaasukiertoon....kun vaan muistaisin missä se juttu oli.

 

[V361]

Netistä löytyy pro gradu tutkimus mikro CHP laitteistosta, ookko lukenu..

 

[JKAVS]

Jaa.a...jostain joskus luin matalalämpö sähkön tuotannosta, teollisuudessa käytettävästä sähköä tuottavasta turbiinista joka perustuu suljettuun kaasukiertoon....kun vaan muistaisin missä se juttu oli.

Kuulostaa orgaaniselta rankine-kierrolta. Toimii käytännössä samalla tavalla kuin höyryvoimalaitokset, mutta kiertoaineena on veden sijasta jokin hiilivety. Vettä matalamman kiehumispisteen ansiosta voidaan hyödyntää matalampia lämpötiloja.

 

[JKAVS]

Löytyi samantapainen järjestelmä kuin olen miettinyt: https://www.braytonenergy.net/our-projects/2-kw-recuperated-brayton/

Merkittävimpänä erona sekä kompressori että turbiini ovat ruuvityppisiä ja turbiini on vieläpä keraaminen, jolloin voidaan käyttää jopa 1200 °C lämpöä. Lisäksi systeemi on suljettu ja sen painetaso on alhainen, kompressorista tulee ulos noin normaalipaineista kaasua ja turbiinin ulostulo on alipaineessa. En ole aivan varma miksi. Yksi selitys voisi olla että kiertoaine on jotain muuta kuin ilmaa. Jalokaasuilla on hiukan paremmat termodynaamiset ominaisuudet ja niillä voidaan saavuttaa parempi hyötysuhde kuin ilmalla.

Mitä hyötysuhteeseen tulee, niin systeemin perusperiaate on sama kuin mitä olen miettinyt ja se toimii suunnilleen samoilla lämpötiloilla. Hyötysuhdelukemat ovat hyvin lähellä omia laskelmiani, joten en varmaankaan ole laskenut ainakaan kovin pahasti väärin.

Sinänsähän alustavat laskut ovat aika yksinkertaisia. Voi vain leikkiä paineilla ja lämpötiloilla ja testata mikä yhdistelmä toimii parhaiten. Tietysti täytyy pitää huoli että arvot pysyvät realistisina. Vaikeampi vaihe tulee olemaan löytää sopiva turbo, jolla teoriasta tulee käytäntöä. Turbon mitoitus moottoriin tapahtuu eri tavalla, ja tekniset tiedot heijastavat sitä. Varsinkin turbiineista on varsin vajaat tiedot, jotka yksinkertaistavat vähän liikaa. Kustannustehokkainta olisi tietysti valita turbo jostain yleisestä automallista ja käyttää sitä, mutta ensiasennusturboista ei löydy senkään vertaa teknisiä tietoja.