Комментарии 188
Экономически не выгодно, устройство стоит сильно дороже прибыли которую принесет и так не только со стирлингом но и с ветряками, солнечными панелями и т.д. при учете полного жизненного цикла включая НЕОБХОДИМОЕ маневрирование мощностью.
нет трения и зазоров как в ДВС
В смысле?! Для него законы физики отменили?
Это механика, и ухода и обслуживания требует так же, как и вся остальная механика. И изнашивается и ломается ровно так же, как и вся остальная механика, вне зависимости от того ДВС это, паровой двигатель, газовая турбина или ветряк - все это надо чистить, мазать, менять расходники и далее по списку.
Вот здесь:
нет трения и зазоров как в ДВС
В статье есть три гифки со схемами альфа-, бета- и гамма-стирлингов. Во всех трех имеется рабочий цилиндр с поршнем в нем.
Вы говорите:
нет трения и зазоров как в ДВС
Т.е. межу цилиндром и поршнем нет ни трения, ни зазоров. Я это понял именно так. И это противоречит законам физики, поэтому я и спросил про отмену этих самых законов.
таких как в ДВС - нет, и это очевидно
В статье описан серийный Philips MP1002CA, там же написано
использование водорода, в качестве рабочего тела, закаченного в двигатель, под давлением в 150 бар.
Далеко не каждый ДВС развивает такое давление, так что зазоры в стирлинге должны быть меньше. Да, в данном, конкретном, случае. Да, зануда.
ДС должен стравливать горячий воздух
Зачем? Горячий воздух должен толкать поршень, совершая работу - в этом весь смысл. Если его стравить из вышеупомянутого MP1002CA - ничего хорошего не будет.
через увеличенные зазоры, тогда всё работает буквально из говна и палок
Ну, как работает - примерно как ДВС с убитой поршневой: расход топлива конский, а крутящий момент - с комариную душу. Сам крутится, а толку никакого, только шум.
У меня есть работающая моделька стирлинга. Трение есть, конечно, везде — но вот зазоры в ней огромнющие, по 3 мм, и всё равно она отлично крутится.
Интересовался одно время этой темой, смотрел кучу видосиков в Ютубе с самопальными стирлингами, и почти везде эти двигатели именно такие - крутится, прикольно, бесполезно.. Что-бы он не только крутился, но и какую-то полезную работу совершал, то он уже должен быть серьезной конструкцией, с дорогими и тщательно подобранными материалами, хорошими уплотнениями и т.п. Собственно потому этот тип двигателя и так мало распространен - он дорогой и сложный, если говорить о полезных конструкциях, а не про игрушки.
Условия в стирлинге конечно попроще чем в двс, но, конечно, трение и износ там есть.
Двигатель Стирлинга без поршней называется термоакустическим двигателем.
Мощность не очень. Но забавно.
Можно масштабировать. Но да, это не "кинул в рюкзак и забыл".
С масштабированием сложно. То куб-квадрат вылезет, то еще какая то инженерская пакость.
Можно масштабировать не размерами а количеством. Насколько помню, у таких аппаратов есть какие-то предельные объемы камеры и отношение КПД к объему - подобрать и наклепать их кучу. Но тут можем чуть потерять на лишних преобразованиях полученного электричества.
устройство стоит сильно дороже прибыли которую принесет...
...при учете полного жизненного цикла
Строителей АЭС это не останавливает, например.
А есть расчеты?
почему существуют на ТЭЦ конденсационные башни, где распыляется вода для сброса в атмосферу тепла, а не стоят стирлинги, которые часть этого бы тепла переводили всё в то же электричество
Потому что это будет препятствовать задаче этих башен - собственно, охлаждению.
Так то можно задать вопрос, почему холодильник у Стирлинга просто так тепло рассеивает. Давайте еще один поставим, что на разности температур (она же есть) будет полезную работу совершать.
Потому что это будет препятствовать задаче этих башен - собственно, охлаждению.
ну никто не мешает трубу которая идет к градирне провести через теплообменник стирлинга, особо препятствий к охлаждению не будет, разве что эффективность самого охлаждения повысится
а энергией от него например освещение питать местное или еще чего мелкое
Скорость теплообмена пропорциональна разнице температур, а значит эффективность охлаждения воды в башне напрямую зависит от температуры воды.
Давайте посчитаем. Для начала, надо узнать две температуры - во-первых, уличную температуру, во-вторых, до скольки будет охлаждать ДС. Уличная температура пусть будет 20С, а вторая температура вообще-то будет определяться системой уравнений, но я не нашёл этих самых уравнений, потому попробуем для примера понизить температуру в два раза - до 55С.
КПД основного генератора возьму с запасом - 40%.
КПД Стирлинга будем считать по формуле Карно, (90-55)/(90+273,15) ≈ 10%, его включение повысит общий КПД до 40% + 60%*10% ≈ 46%.
Это означает, что при сохранении той же выходной мощности выбросы тепла в атмосферу понизятся на (60/40 - 54/46) / (60/40) ≈ 22%
В итоге, КБ должна будет сбросить 78% тепла по сравнению с изначальным количеством, но у неё теперь на входе вода в два раза меньшей температуры. А значит, воды требуется 2*78% = 156%, то есть на 56% больше чем раньше.
Нет, разумеется в некоторых условиях (неполная нагрузка, похолодание, и т.п.) возможность пропустить через КБ на 56% больше воды найдётся. Но увеличение нагрузки на башню - это факт.
PS тут гугл подсказывает, что входная температура в 90С - это не для тех башен, которые на ТЭС стоят, там куда ниже входная температура.
Теперь если в эту цепочку встраивать ДС
Которые надо куда-то поставить и которые место занимают. ДС, что способны прожевать эти гигаватты тепловой энергии - наверняка не компактные и недешевые просто по материалам.
Я, возможно, ошибаюсь, но почему-то кажется, что если бы все это имело хоть какой-то экономически смысл - уже давно бы использовали.
Непонятно, зачем на свою голову второе начало термодинамики придумали. Так бы без него хорошо жилось, сколько бы всего полезного можно было бы сделать.
Скорее всего, почти всё тепло уже отобрано, а остатки перерабатывать экономически не выгодно.
Есть другой вопрос - почему нет таких мини-генераторов, ну ватт на 200-500. Туристы и дачники были бы рады хреновине, в которую насыпал углей из костра, и вот тебе зарядка для гаджетов/инструмента... Или я плохо искал?
Где то в Англии, вроде бы, встраивают в домашние отопительные котлы - генераторы на стирлингах. По цене не могу сказать, но, полагаю, что недёшево.
У нас кое кто пытается делать, размером с генератор бензиновый - но там что то совсем глухо. Вроде работы идут, кто то покупать пытался, но ему вроде как не выслали, в общем, что то мрачное там.
А маленькие носимые...Я так подозреваю, что их вытеснили power bank-и и тут двигателям с ними будет трудно конкурировать...
Да и вообще, на данный момент: я вот сам одно время озаботился таким маленьким генератором и нашёл на киловатт, размером с двигатель триммера для газонов (к нему относительно плоский генератор сбоку приделали). Вес - боюсь соврать, но что то в районе 2,5 кг.
Никакого открытого огня, компактно, мощно...
Я сам думаю, что стирлинги сейчас это весьма нишевая тема: военка, космос ещё что то такое...Ну и вот в отопителях для частных домов использовать, чтобы "дармовое" тепло ещё и в электричество пускать - вроде как неплохо....
Ну и побаловаться конечно :-) Для хобби недурно...
и как именно powerbank создаёт ЭЭ?
Нее, я не про создание :-) А что есть простой путь её иметь с собой, в количествах, достаточных для 99,9% типичных пользователей...
Редко кому нужен генератор с собой...
Я к тому, что я тоже оптимист ещё тот, но тут я просто вижу, что просто нет базы...
Я тут давеча посмотрел на али продажи настольных стирлингов хобби-уровня. Ну, так себе...Штука прям совсем для гиков и энтузиастов.
А туристы, мне кажется, довольно простые и утилитарные ребята, им функционал подавай, а не вычурность...
компактный ДС с генератором например был бы уместен в походе
Нет. То есть да, но генератор, который можно взять в поход, имеет слишком мизерную мощность.
Сутки - ооочень много. Весь день сидеть и жечь дрова?
Малый вес - сколько в килограммах?
для меня 3-4 кг не проблема
Мне бы так.. А какой общий вес рюкзака вы носите? А то крайний раз у меня было 20 кг, и мне не было легко. А от 24 в том детском походе я бы наверное помер.
Мнение чувака, который в походе быд приблизительно 0 раз, очень увлекательное ;)
"Смешались в кучу кони, люди". При чем тут вообще пикабушники, когда разговор идет о лишних килограммах в походном снаряжении. Вам тут привели пример из собственного опыта, а у вас сгорело седалище. Ну и к слову 2-2.5 кг в походе это тоже много для устройства зарядки, которое еще и +/- сутки на костре держать, а какой от этого будет выхлоп, вопрос.
А к слову, что же такого вы каждый день носите в рюкзаке на 6 кг, я вот ноутбук с ЗУ и книжку одно время носил каждый день (вес 3-4 кг общий был).
Главная проблема любого похода - это то, сколько снаряги ты на себе тащишь. Именно поэтому качественное снаряжение и стоит дохера, и делается из алюминия, титана, карбона - чтобы весило поменьше. А тут только генератор 3 килограмма. Предлагаю посчитать, сколько ампер-часов можно с собой на 3 килограмма набрать павербанками.
Мой павербанк, от известной китайской фирмы на букву Х, имеет по паспорту 10000мА*ч, при весе в 350 грамм. Емкости хватает на два раза зарядить батарею телефона, которая держится (держалась - деградация акб никого не щадит) примерно сутки - при активном использовании. Если на 3 килограмма набрать таких банок - можно две с половиной недели сидеть только на них, активно чатясь в мессенджерах и периодически запуская игрушки. Если же телефон использовать только для связи и сверки карт, не держа постоянно включенным мобильный интернет с Wi-fi... Думаю, можно и месяц протянуть.
Причем генератора на 3 кг няп не существует.
Опять же, длительность похода зависит от количества еды. Если весоманьячить и превозмогать - 300-350 грамм в день. +газ/бензин. +снаряга. Лишний комплект батареек / повербанк тут воще не заметен.
Для стационарного использования такой генератор был бы интересен. Только дорого. Если дело не на необитаемом острове - можно просто привезти канистру бензина и генератор на двс.
я имею право нести на себе 4 кг ДС? кто-то конкретный мне это запретит?а если запрещает то на каком основании?
Да на здоровье ;) вот вам 20 кг обязательного барахла, все что можете поднять сверх того - ваше право его носить никто не отнимет. Правда, тут выбор между существующим повербанком в 350 грамм, и несуществующим генератором в 4 кг. Существующие - килограммов по 20. Ходить с несуществующим генератором легко и приятно. Но с существующим повербанком легче.
Чувак, который в походе не был, предлагает решить несуществующую проблему несуществующим способом. Ок.
Чувак, который видел квадрокоптер только на картинке, тоже всегда готов помочь ;)
Но пока вы спите ДС зарядит вам ваши АКБ
Кто будет подкладывать в топку дрова пока я сплю? :)
Да, срать в карму я не делаю. Хотя в ответ на хамство иногда бы и неплохо бы, как думаете? ;)
пешком в походах набрал 20000 км.
Цифра вызывает уважение. Поделил на дневной переход, словил переполнение ;)
Финскую свечу видел на картинке, никогда не пытался воспроизвести. Без нормального такого топора и нормальной такой пилы - ну его нафиг такое носить, я не дровосек ;)
А с медведями.. ну, зайдет к вам медвед, и что вы ему скажете? "Заряжено на 98%" ? ;)
мне 50 лет
Мне больше ;)
Допустим, человек ходит 20 км в день. Конечно, бывают кони, которые могут и 40 каждый день. Но мы туда отдыхать ходим. 1000 дней получается. Допустим, чел ходит с 10 лет. 25 дней в годк. То есть чувак все абсолютно свои отпуска проводит в пеших походах. Уважаю.
А медведа я видел в зоопарке, мне хватило. Не вижу смысла с ним вступать в разборки.
Ну при таком раскладе не проще на зарядку на эффекте Заеебека? Там кмк мощность будет сопоставима при меньшем весе и без механики. Только воду для охлаждения успевай менять. Впрочем это всё теория, сам не пробовал.
и как именно powerbank создаёт ЭЭ?
Например, преобразуя энергию солнца.
Не только лишь вы можете докапываться до слов. А для обывателя эта коробочка - пауэрбанк. С функцией подзарядки от солнечной энергии. Что бы вы там себе не думали.
Безотносительно вашего спора, я не советую такой формфактор, как бы не было заманчиво на вид. Площадь ничтожна, на открытом солнце теловой режим аккумулятора очень стрёмный. Гибкая/раскладная сб + обычный powerbank куда лучше.
Для питания котлов проще термопару на трубу одеть (в коаксиальный дымоход хорошо зайдёт).
Туристы, которым не хватает повербанка (которые ходят не 1-2 дня, а 10-15), используют котелки с термоэлектрогенераторами. Малый вес. Никаких подвижных частей. Или специализированные генераторы. Но готовить-то вы все равно будете.
Скрытый текст
12в 12Вт, ну 1А на 12в это прилично. А на чём он работает? Какой-то вид Пельтье?
Тут такое. Если готовить на газу - у котелка ухудшилась теплопроводность, повышенный расход газа. Ну и никто не жжет газ часами. А за полчаса, пока готовится хрючево, ничего особо не зарядится. Жечь полдня костер, и постоянно подливать холодную воду в котелок.. Да, именно за такими приключениями мы и ходим в поход, ага ;)
Лишний повербанк удобнее.
Да и вообще, на данный момент: я вот сам одно время озаботился таким маленьким генератором и нашёл на киловатт, размером с двигатель триммера для газонов (к нему относительно плоский генератор сбоку приделали). Вес - боюсь соврать, но что то в районе 2,5 кг.
а можете ссылку на это поделие в 2.5 кг? ну очень интересно, поскольку я искал и нашел только размером с ведро.
Ну, например вот. С весом только ошибся - но это самый маленький, какой я знаю.
ГТУ-12-12. То что вы хотели - от костра.
Скорее всего, проще поставить либо велогенератор, либо обычный генератор с ДВС.
Генератор на 1 квт с ДВС - размером с пылесос. Стирлинг на 200 вт будет такой же по габаритам. Так себе носить такое на горбу.
есть термоэлектрические генераторы. конечно 200-500 ватт там не будет, но если речь об углях и костре - то вполне возможно
https://habr.com/ru/articles/946692/ - первая половина статьи может вас заинтересовать
https://habr.com/ru/articles/376285/ - человек попробовал на коленке и поделился опытом
Такие минигенераторы есть, но делают их на термоэлементах.
почему существуют на ТЭЦ конденсационные башни, где распыляется вода для сброса в атмосферу тепла
Потому что двигателю Стирлинга тоже требуется охлаждение, а значит нужду в сбросе тепла он не отменяет.
Более того, чем ниже температура теплоносителя - тем тяжелее его охлаждать. Поэтому если по-наставить Стирлингов - потребуется гораздо больше места и материалов под охлаждающие структуры, а это дорого.
Потому что двигателю Стирлинга тоже требуется охлаждение, а значит нужду в сбросе тепла он не отменяет.
Знаете, у меня такое ощущение что уже и с Хабра пора линять - Пикабу и сюда добралось!!!!
С теплотехникой у вас не ахти, видимо, раз у вас тепловым машинам охлаждения не требуется. Цикл Карно - не, не слышал, наверняка..
Потому, что для охладителя стирлинга потребуется башня еще больше. А если можно построить башню еше больше, то можно поднять кпд текущей схемы.
Я исхожу из термодинамики. Стирлинг - устройство на пути рассеивания тепла. Если устройство генерит энергию, значит рассеивание тепла этим устройством затрудняется (либо увеличивается разница температур либо уменьшается тепловой поток).
Те стирлинги из статьи без охладителя которые имеют кпд 1% кроме низкого кпд еще и не масштабируются (привет "куб/квадрат").
Для ДС вообще не нужен специальный охладитель
Для любой тепловой машины нужен охладитель.
На выходе можно поставить абсорбционную машину (чиллер). Будет летом холодить офисы и утилизировать тепло.
Ой, мне на работе (ТЭЦ) с периодичностью раз в два-три года приходят с такими идеями: типа вы тепло через градирни выбрасываете, а ведь еще можно холод генерить на нем.
Я достаю старый расчет, обновляю в нем цены и показываю, что никак не окупается чиллер.
Но я не унываю. Может когда-нибудь окупится ;)
почему существуют на ТЭЦ конденсационные башни, где распыляется вода для сброса в атмосферу тепла, а не стоят стирлинги, которые часть этого бы тепла переводили всё в то же электричество???
Кроме всего прочего, это ухудшит отвод тепла в ТЭЦ и понизит её КПД.
Это не "остаточная энергия" , а энергия, которую надо отвести. Отводят её с помощью градирен. С помощью двигателей Стирлинга её тоже можно отводить, но возникает вопрос о том, в каком количестве и с какой интенсивностью её отводить:
- столько сколько нужно двигателю Стирлинга для его максимальной эффективности
- столько сколько нужно ТЭЦ для её максимальной эффективности
Какой из стульев выберете, а на какой паровую турбину посадите?
ломает систему настолько, что мы все умрём в ту же секунду.
я не вёл никаких разговоров о лишнем весе ломании системы настолько что мы умрём в ту же секунду, меня не интересуют чужие примеры, так как ко мне они не имеют ни какого отношения. я однозначно и весьма понятно написал о изменении КПД
Если, как Вы говорите, работали на советской ТЭЦ, то кроме конденсационных башен (ака градирни) Вы должны были еще видеть собственно конденсатор турбины.
Для тех, кто не был на ТЭЦ, поясню: эта штуковина размером с трех-четырех этажный дом. Предназначена для охлаждения и конденсации пара с температурой 80 - 100 градусов до воды с температурой 45-50.
Градирня охлаждает эту воду до 20 градусов (до окружающей среды).
В обоих устройствах (градирня и конденсатор) используется фазовый переход, при котором теплообмен значительно эффективнее, чем без оного.
Теперь прикиньте размеры теплообменника для двигателя Стирлинга, в котором не будет фазового перехода и который будет работать на существенно меньшем температурном напоре, и сколько для него потребуется металла.
Вот Вам и ответ на вопрос "почему не строят стирлинги". А также на вопрос (который был ниже) почему не делают чиллеры в том же месте. Для чиллеров еще требуется строительство трубопроводов, которые хладоноситель до потребителя доставит.
у каноничной тэц
Вы еще скажите, что у каноничной ТЭЦ нет конденсатора.
конденсаторы очень неэффективны
Вы будете утверждать, что теплообмен с использованием фазового перехода менее эффективен, чем без оного?
Да и причем тут эффективен или нет конденсатор? Пусть сто раз неэффективен, но груду металла никто не отменял.
тому кто уверен что лучше всё знает просто бестолковое занятие.
А вот здесь не могу не согласиться. Действительно, кругом идиоты и не строят ДС вместо неэффективных конденсаторов. Также с уверенными всегда готов поделиться запятыми: ,,,. Не благодарите.
а ДС я предлагаю ставить после потребителя.
Интересно, не могли бы Вы набросать такую схему? Где есть ТЭЦ с турбиной, подогревателями сетевой воды (или может быть Вы промышленный отбор пара имеете в виду?), теплосетью, потребителем и где-то там ДС.
Просто для лучшего понимания Вашей идеи. Может я со слов неверно понимаю...
Сюда бы добавить стирлинги с жидким поршнем. Там, если я правильно помню, забавные конструкции бывают.
Стоит только упомянуть один факт: по своему КПД он превосходил большинство, существовавших на тот момент, двигателей внутреннего сгорания!
В работе двигатель демонстрировал низкий уровень вибраций и высокий уровень надёжности, вырабатывая порядка 100-200 Вт выходной электрической мощности, для чего он потреблял тепловую мощность, порядка 1,5-2 кВт.
То есть КПД - от 5 до 13 процентов. Это КПД паровоза, а не ДВС.
Давайте прочитаем внимательно.
Отвечу, что там показана культовая модель двигателя Стирлинга, — Philips MP1002CA, выпущенная в середине XX века, с целью обеспечить электричеством удалённые регионы мира, особенно, в Азии, Африке, Южной Америке, которые не были на тот момент электрифицированы.
Компания хорошо поработала над концепцией двигателя, благодаря чему, ей удалось создать маленький и малошумный, а также эффективный электрогенератор, который мог бы работать на разных видах топлива.
Стоит только упомянуть один факт: по своему КПД он превосходил большинство, существовавших на тот момент, двигателей внутреннего сгорания!
В работе двигатель демонстрировал низкий уровень вибраций и высокий уровень надёжности, вырабатывая порядка 100-200 Вт выходной электрической мощности, для чего он потреблял тепловую мощность, порядка 1,5-2 кВт.
Какие двигатели внутреннего сгорания он превосходил в середине 20 века? Музейные образцы?
Moritz Schröter's test on 17 February 1897 was the main test of Diesel's engine. The engine was rated 13.1 kW with a specific fuel consumption of 324 g·kW−1·h−1,[50] resulting in an effective efficiency of 26.2%
А можете объяснить, каким именно образом дословная цитата стала неправильной?
Это не моя цитата. Покажите место в "контексте", которое указывает на то, что при сравнении двигателя Стирлинга с ДВС его не надо сравнивать с ДВС?
Где вы неправильное цитирование увидели?
Речь не о ДВС, в целом, а о калоризаторных двигателях, с КПД до 15% примерно, а у Стирлинга, даже без регенератора он мог быть в районе 20%.
P.S. Причём, малоразмерных, до 0,5 кВт. У больших то он быть сравнимым или больше. Но у маленьких - всё плохо...
Я попробовал поделить 100-200 на 1500-2000, и что-то никак у меня не получается 20%.
Речь не о ДВС, в целом, а о калоризаторных двигателях
И где тут про калоризаторные?
он превосходил большинство, существовавших на тот момент, двигателей внутреннего сгорания!
Кпд тепловой машины зависит в первую очередь от разности температур между горячей и холодной частью. У ДВС внутри цилиндра около 1000 С. Дальше считайте, сколько можно получить от костра ;)
О, в тему. У меня кирпич из туннельной печки выходит с температурой под 200С. Примерно вагонетки весом 9 тонн (с футеровкой) в час. То есть 2,5 кг/с, теплоёмкость грубо 1 кДж/кгК - типа 250-300 кВт можно снять.
Ну, спрашивает очередной директор - можно? Да, говорю, легко. Только нужно воздуховод от хвоста печи до входа сделать. 130 метров, Д800 - 1000. Вентилятор соответствующий. И предплечье на 15-25 м длиной, в зависимости от.
И что-то никому идея не нравится...
Хорошая статья, а в Википедии статья еще лучше.
картинки гуляли, стирлинг в качестве двигла подводной лодки, вот это монструозы были
Интересно, а как в космосе отводить тепло то? Там же вакуум, а следовательно нет никакого теплообмена....
Радиаторы на теневой стороне, излучению вакуум не помеха.
нет никакого теплообмена
а излучение?
Солнце землю очень здорово греет, через вакуум
так как паровые машины то и дело взрывались,
А можно пример взрыва именно паровой машины? Паровая машина это поршни, цилиндры, КШМ, система парораспределения. Всё. А рвутся котлы. Которые часть паросиловой установки, но не часть паровой машины. Это как сказать что бензобак часть ДВС.
На всякий случай - существовали паровозы без котлов. С аккумуляторами перегретого пара. Это чтобы снять возражения, что "паровой машины" без котлов не бывает.
Ну бескотловые паровозы это было довольно нишевое устройство, насколько помню их применяли на взрыво-и пожароопасеых производствах в качестве маневрового состава. То есть по сути своей это были аналоги электропогрузчиков на складах.
Это не безкотловыми паровозами называлось, а безтопочными.
Ну и у безтопочных паровозов, и у пневматических-шахтных были большие резервуары под давлением.
-На пароходе у нас взорвалась головка цилиндра
-Господи помилуй! Кто-нибудь пострадал?
-Нет, мэм. Убило негра.
-Ну,это вам повезло; а то бывает, что и ранит кого-нибудь...
В ранних паровых машинах взрыв головки цилиндра был вполне реальной и довольно типичной аварией. Дефекты в литье, перегрев, конденсат, задиры и заклин, рвануть могло много из-за чего.
«...тщательно подогнанные детали: между поршнем и цилиндром монета в полпенни пролезала с трудом» © кто-то из ранних изобретателей паровых двигателей
Все это сошло гладко и подействовало отлично, потому что они в этом деле не особенно разбирались и поняли только одно: что на починку ушло три дня. Если б я сказал, что взорвалась головка болта, то и это сошло бы.
Читал когда-то это со смехом (про взрыв головки болта), а сейчас подумал - а ведь это был практически хайтек того времени, обычный человек вполне мог понятия не иметь, как работает эта адская машина.
Сила давления на рабочий поршень = давление рабочего тела * площадь поршня.
Не в выхлопную трубу.
Система закрытая, а значит =dP*S. Конечно при более высоком Р будет и перепад болше.
Philips MP1002CA - это воздушный ДС (рабочий газ воздух), рабочее (среднее) давление около 15 bar, кинематика кривошипно-шатунный механизм (не ромбический)
Я находил только инфу, Philips производила от 150 до 200 бар опытные двигатели, поэтому про 15 бар не могу точно сказать. Пока, "для спокойствия" поправил на 15, т.к. некоторые сомнения у меня есть на этот счёт (распространять среди простого народа такие штуки под давлением), но привод у них таки был ромбическим. То есть, по сути, да, кривошипно-шатунный, но ромбический (ибо он хорошо компенсирует вибрации).
См. например, вот тут, на 16 стр. - там хорошие фотографии есть такого привода: https://people.ohio.edu/urieli/stirling/engines/MakingStirlingEngines.pdf
15 бар - давление сравнимо с ДВС. Можно использовать ширпотребные материалы и технологии. А 200 - что то хтоническое.
Ну в нишевых почему бы и нет ;-) Я даже больше скажу: как то на youtube видел самоделку, где человек 200 бар Стирлинг поставил у себя во дворе частного дома, в небольшом сарайчике и горелку туда же.
Смысл всей этой истории был в аварийном источнике электропитания (если правильно помню). И эта самоделка неплохо так фурычила. :-)
Кстати, приходилось ещё такое встречать про "множество бар" :-) - что, в момент, когда пикап-внедорожник, подпрыгивает на кочках, в его амортизаторах происходит сжатие газа до 150 бар (примерно). Там владелец пикапа рассказывал. Ну, верить, наверное, можно, учитывая, что, если ничего не путаю, в амортизаторе 5 двери (в простонародии "дверь багажника"), давление в районе 70 бар...
Там еще температура играет, и тепловые расширения. В амортизаторе перепада температуры практически нет.
По вашей ссылке в пдф на стр. 44 четкий разрез Philips MP1002CA - там нет ромбического механизма.
В статье, конечно, не хватает перечисления недостатков по сравнению с тем же дизелем или бензиновым ДВС. Непонятно, почему стирлинги бурно развивались в эпоху пара, но практически забыты сейчас.
Проиграли гонку ДВС, вестимо. Стирлинг тяжёлый, материалоёмкий (необходимо охлаждать рабочее тело) посему и удельная мощность по соотношению вес/выходная мощность ниже, чем у ДВС. То есть, сферический ДВС весом в 50 кг может выдавать 100 лошадей, а сферический 50-килограммовый стирлинг (условно) вдвое меньше. Это сразу обеспечивает победу ДВС в качестве двигательной установки, например, в автомобилях.
Нужны высокие давления, в идеале ещё и рабочее тело с хорошей теплопроводностью, вроде водорода или гелия.
Кроме того, у стирлинга довольно противоречивые требования к материалам. Чтобы повысить мощность, нужно высокое давление, и в то же время нужна хорошая теплопроводимость. Получается материал нужен прочный, но в тоже время достаточно теплопроводимый и, в идеале, ещё и тонкий . Сплавы для этого есть, но они дорогие.
Тем не менее, стирлинги заняли свою нишу - в качестве теплонасосов в холодильной технике, в подводных лодках (потому что тихие, и нет выхлопа) и так далее.
Сплавы для этого есть, но они дорогие.
Или железо пять девяток, которое, помнится, по цене может с золотом соперничать.
Как я понимаю, сейчас ниша ДС - это , термо-электрические преобразователи. В подводных лодках , в космосе, в автономных системах когенерации тепла и электроэнергии. Например, вот этот ДС летает (м.б. работает и сейчас) в дальнем космосе
Это герметичный интегрированный модуль ДС и линейный генератор электрического тока ASC-E Sunpower https://www.sunpowerinc.com/ . Выходная мощность переменного электрического тока около 80 W.
А вот это уже серийные устройства 600, 1200, 1800, 5650 W
https://qnergy.com/wp-content/uploads/2025/06/PowerGen-Rendering-1-768x805.png
Давно жду, когда кто нибудь сделает нормальный серийный маломощный генератор на Стирлинге для дач/отдалённых домиков. Филлипсовская MP1002CA по сути была ровно про это, а теперь опять максимум самоделки на ютубе
Так он будет стоить как чугунный мост, потому и филлипсовский провалился. Под субсидии на электрификацию Африки - нет проблем, но за свои бабки покупать - никто не согласится..
Вот тут почитайте.. весьма интересно
https://rosinmn.ru/stirling2007/REPORT_2015_05_stirling-report-2015.html
В электрогенерации коммерческие решения на ДС есть - в системах автономного энергообеспечения, для специальных случаев...
Например, вот здесь утверждается, что сделали "...единственный в мире коммерческий генератор Стирлинга ..."
https://qnergy.com/powergen-series/
Это свободнопоршневые ДС, с линейным генератором, серийный продукт
Как я понимаю, все патенты Infinia проданы Qnergy
Наверное, нагреваемая часть двигателя также требует оребрения - там же тоже теплообмен идëт.
Из проблем Стирлингов сразу видно необходимость суровой герметизации поршня. В ДВС ведь рабочее тело постоянно меняется, и небольшая утечка не так страшна. А в Стирлингах рабочее тело не должно просачиваться за пределы цилиндра. Как это достигается?
Двигатель Стерлинга классная вещь. Всё мечтаю для заимки в лесу такой двигатель на циркуляционный насос печи поставить, но пока всем собранным вариантам едва хватает мощи едва прокручивать вал насоса.
Приезжаете туда зимой, и начинаете с заполнения системы водой, или с замены труб?
Двигатель Стерлинга
Это Вы с фунтом попутали.
мне кажется, пора уже давно ставлять просто ссылки навидео, потому что в фуррифоксе это выглядит теперь вот так:
Скрытый текст
Нету у "Стирлинга" никакой экономии энергии. Кстати, а задумывался кто-то: сколько мы тратим энергии, причем зачастую самой дорогой, электрической, на кипячение чая и варку макарон? А ведь потом придется охлаждать. А ведь можно эту энергию использовать для варки следующей порции макарон. Сбрендить можно. На авто вообще по кругу ездим: работа равна нулю..
А как этим "стирлингом" управлять? Например, мы поставили такой двигатель на автомобиль. Нажимаем педаль газа - что она должна регулировать? У ДВС-то понятно, регулируется подача, впрыск топлива. И двигатель моментально на это реагирует. У паровой машины регулируется подача пара в цилиндры. А тут как-то непонятно, что и где можно оперативно регулировать.
тут как-то непонятно, что и где можно оперативно регулировать.
Температуру горелки?
А тут как-то непонятно, что и где можно оперативно регулировать.
да куча вариантов то, гидротрансформатор, вариатор, сцепление, КПП, электропривод как у теплозова (там инерционность дизеля сумасшедшая из-за его массы, по этому регулируют тягу электрически, а обороты коственно по изменению нагрузки (концептуально, фактически там не совсем так, но концептуально да))
Вот и получается, что ДС эффективен (относительно) там, где нагрузка постоянная или меняется медленно. Там можно регулировать температуру горелки. Стационарные установки, корабли. А там, где нагрузка меняется быстро, будет много потерь. На автомобиле: мы остановились на светофоре, включили нейтральную передачу, а горелка продолжает кочегарить на всю, чтобы потом можно было быстро тронуться, иначе нас обсигналят. Так же и байпасы для сброса тепла и т.п. - всё это снижает эксплуационный КПД.
Двигатели Стирлинга