Turbina de vapor para alimentación autónoma en casa
El artículo Motor Stirling para suministro de energía autónomo en casa Se discutió la posibilidad de utilizar un motor térmico Stirling (si será impulsado por una caldera de calefacción) para generar electricidad. Más bien, tales instalaciones estuvieron en un momento en Inglaterra (pusieron las bombas en movimiento). Este bien olvidado puede ser recordado y utilizado para áreas remotas y para quienes calientan sus hogares con calderas. Tal configuración sería útil.
Otra opción para usar la energía de una caldera es hacer girar un generador eléctrico usando una turbina de vapor. Esta tecnología se utiliza actualmente en plantas de cogeneración.
El esquema de la planta de cogeneración. Si es necesario calentar algo (ciudad, distrito de la ciudad), en lugar de un condensador y una torre de enfriamiento, se suministra agua caliente a los consumidores. La eficiencia de la cogeneración es del 35 al 43%.
Pero en la CHPP se trata de unidades enormes con una capacidad de cientos de MW. Calderas gigantes de carbón. Para una casa privada, se necesita una instalación mucho más pequeña y funciona de acuerdo con el siguiente esquema: la caldera hierve agua En un recipiente cerrado, sale vapor a presión (además se calienta en el horno) y hace girar la turbina con generador. El vapor residual enfriado pasa a través del intercambiador de calor y transfiere su calor residual al sistema de calefacción del hogar. El condensado se bombea de regreso al tanque a través de una válvula de retención.
Por supuesto, necesita sensores de presión y un sistema de regulación, una válvula de alivio de presión en caso de emergencia. Las calderas de vapor en las locomotoras de vapor a la vez podrían explotar si se ajustan incorrectamente. La caldera debe ser lo más segura posible.
No encontré ningún modelo de instalaciones de turbinas de vapor prefabricadas para el sector privado. Hay muchas microturbinas disponibles para demostrar cómo funciona la generación de energía:
Demostración del funcionamiento de una turbina de vapor de este tipo con un generador aquí: https://youtu.be/lUdLyCWhxco
La potencia producida por el generador es pequeña. Creo que este es un modelo de generador mal utilizado. Es necesario diseñar una caldera de vapor en momentos de gran tamaño para que el volumen de vapor que genera sea suficiente para hacer girar un generador con una capacidad de decenas de kW. Y la energía térmica es suficiente para calentar la casa. Habrá total autonomía en invierno, solo se necesita leña o carbón.
Tal esquema tendrá demanda solo durante la temporada de calefacción. En el verano, tendrá que obtener electricidad de líneas eléctricas o paneles solares. Y el agua se calienta desde un colector solar y se almacena en un dispositivo de almacenamiento.
Encontré micro turbinas de vapor en aliexpress:
Enlace aquíy aquí. El primer modelo tiene un rotor con un diámetro de 41 mm y un peso de turbina de 225 g. El segundo modelo es varias veces más pequeño (peso 100 g). Velocidad del rotor: hasta 20-50 Cerdocyon rpm
El trabajo de la microturbina se puede evaluar en el video:
El aire de un compresor se conectó a la turbina y con confianza hace girar un pequeño generador (motor eléctrico) capaz de cargar un teléfono o crear una luz de fondo. Su potencia es suficiente para generar un par de decenas de vatios de electricidad.
Para una casa, se necesita una turbina 3-5 veces para rotar el generador. Y existen turbinas de vapor más potentes, pero al mismo tiempo pequeñas:
Video del funcionamiento de esta unidad para varios kW de potencia eléctrica:
Si instala un condensador de agua, un intercambiador de calor para transferir el calor residual al sistema de calefacción, así como la misma bomba con una válvula que agregará agua después de la condensación al tanque - luego autonomía previsto. Sin embargo, el vapor también se puede calentar. De esa manera es aún más fácil. Aquí hay soluciones de ingeniería simples.
La unidad debe colocarse en una habitación separada sin contacto con la casa. Hace un zumbido y puede que no sea cómodo. Creo que la caldera de calefacción debería ser universal, apagamos la caldera de vapor con la transición solo para calentar el medio de calefacción del sistema de calefacción.
Decidí buscar en alibaba.com, tal vez haya sugerencias de fabricantes chinos. Encontré esta oración:
Instalaciones de 200 kW. Costo - desde 766 mil. frotar. Según la información en la descripción, este fabricante puede producir turbinas de vapor con una capacidad de 1 kW a 1 MW.
Aquellos. el desarrollo de turbinas de vapor con una producción pequeña comparable a las necesidades de una casa particular es bastante realista. Serían comprados no solo por los propietarios de casas particulares, sino también por centros de recreación en lugares de difícil acceso, agencias de viajes. A decir verdad, incluso los viejos creyentes del interior de Siberia comprarán.
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