Stirling obrotowe tłoki pierścieniowe TriLobic (SPRATL)

[Remundo]

Stwórz ruch ze źródła energii, przekształć go w inny, bardziej użyteczny dzięki odpowiedniemu urządzeniu, mając przy tym dobrą wydajność i szanując środowisko,

oto wyzwania stojące przed SYCOMOREEN.


SYCOMOREEN to firma rodzinna rozwijająca całą rodzinę wynalazków skupionych wokół energii odnawialnych.

Dziś jest wspaniały dzień, bo zapraszam Was do poznania trzeciego dziecka SYCOMOREEN:

Maszyny Stirlinga z trójlobowymi pierścieniowymi tłokami obrotowymi (SPRATL)

zaadaptowany przez Remundo z oryginalnego wynalazku Pascala HA PHAMA

Patent został złożony 22 sierpnia 2008 roku w INPI.

Nie publikujemy natychmiast zastrzeżeń tego patentu ze względów prawnych i związanych z własnością intelektualną.

Masz jednak dostęp do wszystkich figurek, animowanych gifów i opisów.

Możesz także sprawdzić adres http://sycomoreen.free.fr/
szczególnie http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... ation.html


Czekamy na Twoje reakcje na temat tej nowej maszyny o wielu zastosowaniach: produkcja energii cieplnej, mechanicznej, elektrycznej, kogeneracja, termoliza, hydroliza do różnych produkcji (wodór, metale itp.) z czystej energii i/lub recykling odpadów organicznych itp.

W tej chwili rozwijamy nasze maszyny samodzielnie, ale jesteśmy otwarci na wszelkie propozycje współpracy przemysłowej.

Dobra lektura i odkrycie!

Remundo dla SYCOMOREEN

[Remundo]

Termodynamiczne cykle Stirlinga na wykresach ciśnienie/objętość i temperatura/entropia

[Remundo]

Trójpłatkowe maszyny z tłokiem obrotowym pierścieniowym
z cyklami termodynamicznymi Stirlinga

Wynalazek dotyczy urządzenia (1) zbudowanego z trójpłatkowych maszyn z tłokiem pierścieniowym, które dzięki dwustopniowemu charakterowi i nierównym objętościom oferują w ich ogólnej wersji; obudowa obwodowa (CAR), rdzeń dwułukowy (NBA) i trójpłatkowy tłok pierścieniowy (PRA), który obraca się i ślizga pomiędzy rdzeniem (NBA) a obudową (CAR), jak opisano w zgłoszeniach PCT 03.3921 i INPI 07.5990 i 07.6157 złożone przez Pascala HA PHAM.
Z co najmniej dwoma wielopłatowymi maszynami z pierścieniowym tłokiem obrotowym, głównie trójlobowymi (2,2F,2C), Konwersje termomechaniczne Stirlinga można przeprowadzić z dużą wydajnością dzięki zaletom tych maszyn, rozsądnie wykorzystanym:
1. Maksymalną i minimalną objętość cyklu Stirlinga uzyskuje się po prostu przez to, że objętość komór stopnia zewnętrznego jest większa niż objętości komór stopnia wewnętrznego.
2. Izotermiczne fazy cyklu są znacznie lepiej przestrzegane dzięki konwekcji, którą umożliwiają ruchy i przenoszenie płynu przenoszącego ciepło w maszynie(2,2F,2C) o jednorodnej temperaturze.
3. Izochoryczne fazy cyklu są doskonale przestrzegane przez połączenia pomieszczeń o tym samym charakterze i ruch pomiędzy gorącymi maszynami (2C) i zimnymi maszynami (2F).
4. Jeden lub więcej regeneratorów (RGN), zainstalowanych pomiędzy maszynami (2,2F,2C), umożliwia, dzięki przeciwstawnym i jednokierunkowym przepływom nośnika ciepła, doskonały poziom wewnętrznego recyklingu ciepła pomiędzy izochorycznym chłodzeniem a ogrzewaniem cyklu Stirlinga.

[Remundo]

Praca mechaniczna i przenikanie ciepła płynu w cyklu przy użyciu podejścia graficznego

[Remundo]

Urządzenie (1) może współpracować z dowolnym źródłem ciepła, pochodzącym w szczególności z:
- z stężenie promieniowania słonecznego, zasoby geotermalne, egzoenergetyczne reakcje chemiczne (spalanie biomasy)., odpady, węglowodory itp.), rozszczepienia lub syntezy jądrowej itp.
- ciepło odpadowe przemysłowe (piece, odlewnie, różne nośniki ciepła, efekty rozpraszające w maszynach i instalacjach),

i wszelkie naturalne zimne źródła (powietrze z otoczenia, jeziora, rzeki, piwnice, lód/śnieg itp.) lub uzyskane w wyniku sztucznego chłodzenia.

Wynalazek będzie szczególnie dobrze zintegrowany z „hipertermicznymi pułapkami bezpośredniego promieniowania słonecznego (PHRSD)”. opisany w zgłoszeniu patentowym 08.00627 firmy SYCOMOREEN (Francja) dotyczący opracowania energii słonecznej.

Stosowane będą następujące skróty:
- " Tf "A" Tc » wyznaczy odpowiednio temperaturę bezwzględną w Kelvinach zimnych i gorących źródeł,
- " Maszyna SPRATL „oznaczy maszynę Stirlinga z trójpłatkowym pierścieniowym tłokiem obrotowym”, zgodnie z wynalazkiem (1).

Wiele szczegółów zostanie podanych w poniższym opisie, omawiając chronologicznie następujące tematy: Cykle termodynamiczne Stirlinga, stan i ograniczenia stanu techniki, proponowane rozwiązania (przypomnienie charakterystyki maszyn PRATL, prowadzące do ich pracy w Stirlingu, szeregowo i równolegle połączenie kilku maszyn PRATL, konwersja ruchu, środki ostrożności w zakresie izolacji termicznej, zasada i zalety regeneratora, uszczelnienie komór, rozszerzenie na wielopłatkowe pierścieniowe tłoki obrotowe), wymiary i zastosowania niniejszego wynalazku, po jego szczegółowym opisie.

[Remundo]

Lewa kolumna: niedoskonały cykl obecnych maszyn

Prawa kolumna wyraźnymi liniami: cykl zoptymalizowany przez maszynę SPRATL, mniejszy niż cykl idealny, ale większy niż cykl obecnych maszyn

[Remundo]

Cykle termodynamiczne Stirlinga

W wynalazku wykorzystuje się, korzystnie w przypadku gazowego płynu przenoszącego ciepło, cykl termodynamiczny Stirlinga. Cykl silnika Stirlinga wykonuje następujące etapy, jak pokazano na rysunkach 1A i 1B (P: ciśnienie; V objętość; T: temperatura; S: entropia płynu)
- 1->2: Kompresja izotermiczna w kontakcie ze źródłem zimna o temperaturze Tf, płyn przepływa od objętości maksymalnej Vmax do objętości minimalnej Vmin,
- 2->3: Ocieplenie izochoryczne przy objętości Vmin, wraz ze wzrostem ciśnienia cieczy,
- 3->4: Relaksacja izotermiczna w kontakcie z gorącym źródłem temperatury Tc płyn przechodzi od objętości Vmin do Vmax,
- 4->1: Chłodzenie izochoryczne przy objętości Vmax, przy obniżeniu ciśnienia płynu.

Etapy 2->3 i 4->1 są izochoryczne i nie przyjmują ani nie dostarczają żadnej pracy gazowi: 2->3 powoduje przejście gazu z Tf do Tc, a 4->1 z Tc do Tf.

Natomiast mechaniczna wymiana pracy odbywa się w etapach 1->2 i 3->4:
- na etapie 1->2 izotermiczny charakter sprężania wiąże się z przenoszeniem ciepła z płynu do źródła zimna i wymaga dostarczenia cieczy pracy mechanicznej.
- w etapie 3->4 izotermiczny charakter rozszerzania wymaga przeniesienia ciepła ze źródła gorącego do płynu: ten ostatni wytwarza w ten sposób pracę mechaniczną większą niż ta, którą otrzymał podczas sprężania 1->2, stąd charakter napędowy cykl.

Robert Stirling szybko zdecydował się ulepszyć swoją maszynę, wyposażając ją w regenerator.

[Remundo]

Typowa maszyna SPRATL

[Remundo]

Regenerator ten umożliwia odzyskanie płynu podczas jego izochorycznego ogrzewania 2->3 ciepła, które tam zgromadziło podczas izochorycznego chłodzenia 4->1. Dzięki wewnętrznemu recyklingowi ciepła, sprawność termodynamiczna cyklu Stirlinga z regeneratorem jest równa sprawności cyklu silnika Carnota:
RC = 1 – Tf/Tc

praca mechaniczna wytwarzana przez ciecz
z RC = ______________________
ciepło pobrane z gorącego źródła przez płyn

W przypadku cyklu odbiornika, jak pokazano na rysunkach 1C i 1D, kierunek ruchu cyklu jest odwrotny:
- 1->4: Ocieplenie izochoryczne przy objętości Vmax, wraz ze wzrostem ciśnienia płynu,
- 4->3: Kompresja izotermiczna w kontakcie z gorącym źródłem temperatury Tc, płyn przepływa od objętości maksymalnej Vmax do objętości minimalnej Vmin,
- 3->2: Chłodzenie izochoryczne przy objętości Vmin, przy obniżeniu ciśnienia płynu,
- 2->1: Relaksacja izotermiczna w kontakcie ze źródłem zimnego o temperaturze Tf, gaz przechodzi od objętości Vmin do Vmax.

Kroki 1->4 i 3->2 są izochoryczne i nie wymagają ani nie zapewniają żadnej pracy płynowi. Są to tylko etapy wymiany ciepła: 1->4 przesuwa płyn z Tf do Tc i 3->2 z Tc do Tf.
Na etapie 4->3 izotermiczny charakter sprężania wiąże się z przenoszeniem ciepła z płynu do gorącego źródła i wymaga dostarczenia płynu pracy mechanicznej.
Na etapie 2->1 izotermiczny charakter rozszerzania wymaga przeniesienia ciepła ze źródła zimna do płynu i zmusza płyn do oddania pracy mechanicznej mniejszej niż ta, którą otrzymał podczas ściskania 4->3, stąd receptywny charakter cykl.
Maszyna może być następnie używana jako lodówka lub pompa ciepła, pod warunkiem zapewnienia jej pracy mechanicznej..

Gdy maszyna jest wyposażona w regenerator, pozwalający na odzyskanie płynu podczas jego ogrzewania 4->1 ciepła, które tam zgromadził podczas chłodzenia 3->2, sprawności termodynamiczne cyklu są równe sprawności Carnota, a dokładniej :

Ciepło pobrane ze źródła zimna przez płyn
EF = ____________________
praca mechaniczna przenoszona na płyn

EFC = Tf / (Tc – Tf) to efektywność chłodzenia

EFC to wydajność idealnej lodówki Carnot.

Ciepło przekazywane do gorącego źródła przez płyn
WE = ____________________
praca mechaniczna przenoszona na płyn

ECC = Tc / (Tc – Tf) to efektywność kaloryczna.

ECC to idealna wydajność pompy ciepła Carnota.

Tych kilka podstawowych przypomnień o termodynamice pozwoli nam lepiej zrozumieć ograniczenia obecnej techniki maszyn Stirlinga i liczne zalety niniejszego wynalazku (1).

[Remundo]

Regenerator (RGN) i środki ostrożności dotyczące izolacji termicznej