Generator ciekłego azotu

[Eric DUPONT]

istnieje zasada działania na stronie. https://www.eric-dupont.in a crowdfunding istnieje już od przedwczoraj. Ale prawdą jest, że od przedwczoraj nie było wielu crowdfunderów. prawdopodobnie ludzie nie widzą w tym sensu.

[Remundo]

tak, wróćmy do tej zasady:

800_5aa9313d65e52.png (147.2 KiB) Wyświetlono 2098 razy

1) Dlatego zaczynamy od zbiornika z ciekłym azotem pod ciśnieniem 1 Bar,

2) Sprężamy ten ciekły azot do 300 barów, ale pozostaje zimny (do zobaczenia)

3) Mamy wtedy wymiennik temperatury, przepływ powietrza i azotu krzyżuje się; uzyskujemy powietrze o temperaturze -193°C, 8 bar i azot gazowy o ciśnieniu 300 Bar i 20°C

4) zamarzające powietrze pod ciśnieniem 8 barów jest sprężane i wypływa pod ciśnieniem 300 barów -20°C

5) Równoważymy wszystkie przepływy gorącego i hiperbaru w regulatorze, do którego będzie również odbierana woda.

W punkcie 5 woda może podgrzać rozprężające się gazy, przedłużając w ten sposób ich zdolność do wytwarzania pracy mechanicznej. Należy jednak zachować ostrożność, aby temperatura i ciśnienie nie spowodowały zamarznięcia wody; lód nie miesza się dobrze z tłokami.

Na pierwszy rzut oka, na poziomie termodynamicznym, nawet jeśli wymaga dopracowania, daje radę. W rzeczywistości premia energetyczna pochodzi z wody, która podtrzymuje temperaturę i ciśnienie w regulatorze.

W takim razie zastanawiam się, czy nie zrobilibyśmy automatu z żebrami, które unoszą się w lekko wzburzonej wodzie, czy nie byłby on solidniejszy. Mieć. Ta woda może być nawet letnia, jeśli gdzieś w procesie przemysłowym występuje „zabójcze ciepło”.

[Bardal]

istnieje zasada działania na stronie. https://www.eric-dupont.in a crowdfunding istnieje już od przedwczoraj. Ale prawdą jest, że od przedwczoraj nie było wielu crowdfunderów. prawdopodobnie ludzie nie widzą w tym sensu.

Ich zainteresowanie?

Ale jaki sens może mieć wydatek 240 Wh, aby ostatecznie odzyskać 80 Wh? Zakładając, że twoje liczby są prawidłowe (w co głęboko wątpię), byłaby to całkowicie odbiegająca od normy operacja…

[Remundo]

Według danych Erica,

Uzyskanie 1 kg ciekłego N2: 240 Wh
W stanie relaksacji 1 kg N2 daje 160 Wh

strata wynosi 80 Wh, co daje sprawność na poziomie 66%; to nie jest głupie bo np. baterie litowe przy sprawności 85% dają 0,85² = 72%

Jeżeli koszty techniczne N2 będą znacznie niższe, możemy zaakceptować nieco niższy uzysk.

Eric, kto dokonał dla ciebie tych termodynamicznych szacunków?

[Eric DUPONT]

zgodnie z obliczeniami termodynamicznymi, do wytworzenia 240 kg ciekłego azotu potrzeba 1 wh i odwrotnie, 1 kg ciekłego azotu wytwarza 240 wh. ale w praktyce oczywiście do wytworzenia ciekłego azotu potrzeba więcej energii, podczas gdy odzyskujemy mniej energii na kilogram ciekłego azotu.

Następnie zobaczyliśmy, że im mocniejsza maszyna, tym dokładniejsza jest wydajność w obu kierunkach. fakt ten wynika ze strat ciepła z zimnej części. na przykład sprężarka, która spręża zimne powietrze opuszczające wymiennik, spręża powietrze aż do osiągnięcia temperatury 2°C. jeśli podczas sprężania powietrze zostanie nagrzane przez ścianki cylindra, szybciej osiągniemy temperaturę 20°C, dzięki czemu będziemy mogli uzyskać niższy stopień sprężania, a tym samym odzyskać mniej energii.

to samo dotyczy produkcji ciekłego azotu, gdy rozprężamy zimny azot w cylindrze rozprężnym, otrzymamy mniej ciekłego azotu, jeśli zimny azot zostanie ogrzany przez ścianki cylindra. wynika to ze wzoru matematycznego, który mówi, że podwajając średnicę walca, podwajamy jego powierzchnię, ale czterokrotnie zwiększamy objętość. dlatego wymiana ciepła, a tym samym straty, są mniejsze. dotyczy to również wszystkich rurociągów. podwajając ich sekcje, mnożymy przepływ przez 4, podwajając jedynie powierzchnię.

Następnie można zaizolować termicznie cylindry od wewnątrz materiałami odpornymi na zimno i ciśnienie, ale jest to droższe.

Można sobie wyobrazić, że dla maszyny o mocy 100 kW uzyskamy sprawność bliską 80% w wytwarzaniu azotu i 80% w rozprężaniu. ogólny zysk na poziomie 64%. w mechanice. jeśli generator napędza silnik elektryczny, to odwrotnie, silnik wytwarza energię elektryczną, a wydajność będzie zależeć od sprawności silnika elektrycznego dodanej do wydajności generatora. i zaczynamy uzyskiwać dobrą sprawność elektryczną bliską 98% na maszynach o mocy 50 kW.

Skutek jest taki, że jeśli będziemy produkować energię elektryczną po cenie 4 centów za kWh, tak jak zrobią to turbiny wiatrowe i fotowoltaika przed 2025 rokiem. Przy sprawności na poziomie 60% koszt zmagazynowanej energii będzie wynosić blisko 7 centów, a średni koszt energii elektrycznej od 5 do 6 centów

widzieliśmy również, że system działa lepiej, jeśli jest używany przy pełnym obciążeniu, zawsze z tego samego powodu strat cieplnych, w rzeczywistości jeśli zmniejszymy moc poprzez zmniejszenie prędkości obrotowej, straty cieplne pozostaną takie same, dlatego jest lepiej mieć kilka maszyn. Przykładowo dla 4 maszyn pierwsza pracuje na pełnym obciążeniu i zapewnia magazynowanie energii 25% mocy instalacji fotowoltaicznej, potem mocniej świeci słońce, druga maszyna uruchamia się, a pierwsza dalej się kręci. podczas gdy my możemy przeprowadzić konserwację na czwartym.

[Remundo]

Przychodzi mi do głowy pomysł na skoncentrowane elektrownie słoneczne (lub nawet fotowoltaiczne).

Mają znaczną ilość ciepła odpadowego do rozproszenia (około 80% strumienia słonecznego), które można zmagazynować w ziemi (odpowiednio zaprojektowane).

Nadmiar ciekłego azotu wytwarzanego w ciągu dnia mógłby zostać uwolniony w nocy dzięki podgrzanej wodzie w magazynowaniu termicznym.

[Eric DUPONT]

Według danych Erica,

Uzyskanie 1 kg ciekłego N2: 240 Wh
W stanie relaksacji 1 kg N2 daje 160 Wh

strata wynosi 80 Wh, co daje sprawność na poziomie 66%; to nie jest głupie bo np. baterie litowe przy sprawności 85% dają 0,85² = 72%

Jeżeli koszty techniczne N2 będą znacznie niższe, możemy zaakceptować nieco niższy uzysk.

Eric, kto dokonał dla ciebie tych termodynamicznych szacunków?

Obliczenia wykonałem sam, są one bardzo proste, gdyż wystarczy znać tylko 2 wzory. kompresja izotermiczna i kompresja adiabatyczna

[Eric DUPONT]

Przychodzi mi do głowy pomysł na skoncentrowane elektrownie słoneczne (lub nawet fotowoltaiczne).

Mają znaczną ilość ciepła odpadowego do rozproszenia (około 80% strumienia słonecznego), które można zmagazynować w ziemi (odpowiednio zaprojektowane).

Nadmiar ciekłego azotu wytwarzanego w ciągu dnia mógłby zostać uwolniony w nocy dzięki podgrzanej wodzie w magazynowaniu termicznym.

zastosowań nie brakuje: samochody osobowe, ciężarówki, łodzie, magazynowanie energii fotowoltaicznej, energetyka wiatrowa.

efektywność zwrotu energii jest poprawiona dzięki większemu źródłu ciepła. pomiędzy wodą o temperaturze 15°C a wodą o temperaturze 60° zwiększamy zwrot energii o około 17%.

[Remundo]

Obliczenia wykonałem sam, są one bardzo proste, gdyż wystarczy znać tylko 2 wzory. kompresja izotermiczna i kompresja adiabatyczna

Hmmmm.... to nie takie proste. Masz przepływy wielofazowe i różne płyny przenoszące ciepło, które interweniują.

Dlatego powinniśmy przyjrzeć się tej sprawie bliżej.

[Bardal]

Cóż, nie, ponieważ do sprężania powietrza potrzeba energii (co najmniej 80 W), a końcowy silnik ma tylko wydajność sprężarki…

Jest to całe rozumowanie, które jest fantazyjne i prowadzi do szeregu skomplikowanych i kosztownych maszyn zapewniających szyderczy zwrot.

Nawiasem mówiąc (ale to najwyraźniej tylko przypadek), zwykłe powietrze przepływające przez wymiennik ma wszelkie szanse na wytworzenie kolosalnego szronu, który go blokuje, zwłaszcza jeśli, jak proponuje się, pochodzi ze sprężarki, gdzie jest zmieszane z wodą.

Jest to N-ta wersja perpetuum mobile, strasznie niepotrzebnie skomplikowana i dodatkowo zwiększająca trudności przy bardzo niskich temperaturach; Nawet nie praca na studiach. Prościej i taniej byłoby po prostu sprężyć powietrze i pozwolić mu odpocząć, nawet gdyby wszelkie próby w tym obszarze zostały porzucone ze względu na niską wydajność...

No cóż, na tym poprzestanę, wszystko powstało na Futurze, gdzie ten bezlitosny monomaniak ostatecznie wszystkich znudził; Widocznie nie ma sensu się kłócić...