принцип работы, устройство, кпд, схема
Идея практического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.
Как работает паровая турбина?
В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.
На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:
- твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;
- полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.
43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы; - по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов;
- сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины;
- вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего вырабатывается электроэнергия;
- отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев.
Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.
Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:
Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины:
Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции.
Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:
1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее пространство блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.
Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.
Как сделать паровую турбину в домашних условиях?
Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.
В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки.
Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.
Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.
Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.
С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой.
Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.
Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.
Применение паровой турбины
Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС.
Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.
В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:
Заключение
К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%.
Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.
принцип работы, устройство, кпд, схема > Домашнее инженерное оборудование
Идея пpaктического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.
Как работает паровая турбина?
В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.
На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:
- твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;
- полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы;
- по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов;
- сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины;
- вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего выpaбатывается электроэнергия;
- отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев.
В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%.
Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:
Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины:
Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции.
Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:
1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее прострaнcтво блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.
Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.
Как сделать паровую турбину в домашних условиях?
Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.
В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки.
Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.
Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.
Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.
С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой.
Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.
Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.
Применение паровой турбины
Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС.
Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.
В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:
Заключение
К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.
Газовые котлы BAXI: обзор, устройство, технические хаpaктеристики
Подробный обзор настенных одноконтурных и двухконтурных газовых котлов Baxi: отзывы, инструкция, устройство, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки…
03 11 2022 0:19:40
Шатровая крыша: фото схем и чертежей стропильной системы частного дома + расчет кровли
В данной статье вы узнаете что представляет из себя шатровая крыша, узнаете каково устройство стропильной системы, как сделать такую кровлю своими руками, а так же увидите фото схем и чертежей частного дома с шатровой крышей и поможем вам с расчетом такой конструкции….
02 11 2022 19:30:37
Отопление частного дома твердотопливным котлом — особенности эксплуатации
По каким критериям надо подбирать оборудование, чтобы осуществлять отопление дома твердотопливным котлом.
Обзор теплогенераторов, работающих на биомассе….
01 11 2022 23:33:27
Утепление стен из газобетона снаружи минватой или пеноплексом своими руками
В этой статье мы подробно рассмотрим, как произвести утепление стен из газобетона снаружи минватой и пеноплексом, а также же как произвести гидроизоляцию и пароизоляцию газобетонных стен….
31 10 2022 21:13:10
Полиэтиленовые трубы для газопроводов
Вес полиэтиленовых труб в 7 раз меньше чугунных или стальных аналогов. Доставка полиэтиленовых труб может осуществляться в бухтах или намотанными на специальные трaнcпортные баpaбаны ……
30 10 2022 14:56:49
Обрешетка под сайдинг: установка металлического или деревянного профиля и направляющих на каркас своими руками
В данной статье вы узнаете как производится монтаж обрешетки под сайдинг своими руками, узнаете как правильно установить направляющие из металлопрофиля на каркас , а так же узнаете какая обрешетка лучше для крепления — деревянная или металлическая.
29 10 2022 6:23:46
Печь Огонь Батарея марки Термофор: обзор, модельный ряд, технические хаpaктеристики
Подробный обзор печей Огонь-батарея компании Термофор. Устройство, виды, схема подключения, преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики печей длительного горения…
28 10 2022 0:49:24
Виды профнастила для кровли: как выбрать лучшее кровельное покрытие для крыши дома?
В этой статье мы подробно рассмотрим основные виды кровельного профнастила, а так же выберем лучший вид профнастила для вашей крыши. После прочтения статьи, выбор кровельного покрытия больше не будет для вас сложностью….
27 10 2022 6:43:34
Вертикальные радиаторы отопления с нижней подводкой
26 10 2022 14:15:52
Бензиновый генератор малошумный: ТОП-10 лучших моделей, их технические хаpaктеристики и советы о том, как выбрать устройство
Из данной статьи вы узнаете о малошумных бензиновых генераторах и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств.
Обзор ТОП-10 моделей и на что обратить внимание при выборе….
25 10 2022 0:27:30
Вакуумная канализация
Описание вакуумной канализации, способы ее применения, преимущества вакуумной канализации ……
24 10 2022 23:45:11
Стропильная система двухскатной крыши: виды (висячая и наслонная), устройство крыши с мансардой + чертежи, схемы и фото
В данной статье вы узнаете всё о том, что такое стропильная система двухскатной крыши, каких она бывает видов, её конструкция и устройство, а так же план устройства стропил мансарды. Вы узнаете что такое узлы, каков каркас стропильной системы, с чертежами и фото….23 10 2022 4:53:55
Установка расширительного бака в системе отопления: подключение и монтаж
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка….
22 10 2022 6:44:58
Отопительная печь Булерьян (Бренеран): устройство и принцип работы
Описание конструктивных особенностей и принципа действия, по которому работают отопительные печи Булерьян.
Процесс растопки, прогрева и перехода в штатный режим длительного горения. Перечень достоинств и недостатков….
21 10 2022 1:45:24
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm 24 кВт (двухконтурные), узнаете устройство, технические хаpaктеристики и ознакомитесь инструкцией по применению данного прибора, а также с актуальными ценами и отзывами владельцев….
20 10 2022 3:54:24
Электрический котел с насосом : устройство и принцип работы
Описание того, как работает одно- и двухконтурный электрический котел с насосом. Рекомендации по укрупненному расчету и подбору перекачивающего устройства с учетом протяженности трубопроводов отопления….
19 10 2022 15:54:41
Самодельный солнечный водонагреватель своими руками для дома: схема, принцип работы
Рекомендации, как можно изготовить самодельный солнечный водонагреватель.
18 10 2022 4:58:15
Штукатурка для фасада: какая лучше и как выбрать вид фасадной декоративной облицовки для наружных работ + фото
В этой статье мы поговорим о том, какая штукатурка для фасада лучше и как выбрать лучший вид фасадной декоративной смеси для наружных работ. Также рейтинг цветных штукатурок и выбор оптимального варианта + фото….
17 10 2022 18:17:57
Какой сайдинг лучше — виниловый или деревянный и выбор качественного сайдинга для обшивки дома
В данной статье вы узнаете какой сайдинг лучше для обшивки дома — виниловый, деревянный, фиброцементный или под камень? Мы поможем вам с выбором качественного сайдинга и расскажем вам как выбрать лучший материал для отделки с высоким качеством….
16 10 2022 2:40:43
Армирование ленточного фундамента шириной 60, 50, 40, 30, 25 см своими руками + фото чертежей и видео монтажа
В данной статье вы узнаете, как правильно производить армирование ленточного фундамента шириной 60 см, 50 см, 40 см, 25 см своими руками стеклопластиковой арматурой + расчет шага хомутов, а так же предоставим вам фото чертежей и видео монтажа углов и всего каркаса конструкции.
…
15 10 2022 1:17:12
Стальные радиаторы отопления: технические хаpaктеристики
Конструктивные особенности и технические хаpaктеристики стальных панельных радиаторов, определяющие их подбор. Как правильно выбрать батарею по мощности и давлению….
14 10 2022 23:40:13
Газовые котлы Viessmann Vitopend 100-W: обзор моделей, отзывы, инструкция
Подробное описание настенных газовых котлов Висман. Отзывы и технические хаpaктеристики двухконтурных и одноконтурных котлов. Инструкция, устройство и особенности модели….
13 10 2022 3:37:36
ТОП-10 лучших накопительных электрических водонагревателей (бойлеров) 80 литров: рейтинг 2019 года и как выбрать узкую горизонтальную модель
Из данной статьи вы узнаете о накопительных электрических водонагревателях (бойлерах) 80 литров и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и какой выбрать плоский, узкий или горизонтальный.
Обзор ТОП-10 лучших моделей с описанием….
12 10 2022 21:10:12
Тупиковая система отопления — схема для частного дома
Что собой представляет тупиковая система отопления частного дома и как она работает. Виды таких систем, рекомендации по монтажу….
11 10 2022 20:36:57
Пенофол фольгированный: применение и технические хаpaктеристики материала
Фольгированный пенофол: способы применения, свойства, основные виды и технические хаpaктеристики. Утепление стен снаружи и изнутри. Утепление трубопровода пенофолом…..
10 10 2022 19:39:33
ТОП-5 лучших мотоблоков Агат: рейтинг 2019 года и описание устройств разных серий, а также отзывы владельцев
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Агат и ознакомитесь с описанием устройств разных серий. Обзор ТОП-5 моделей и их особенности, достоинства и недостатки, а также отзывы владельцев….
09 10 2022 15:40:33
Какой напольный газовый котел выбрать для отопления частного дома
Что необходимо учитывать при выборе напольного газового котла для отопления частного дома.
…
08 10 2022 20:36:38
Коричневый облицовочный кирпич: достоинства и недостатки, разновидности и производители
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет облицовочный коричневый кирпич, узнаете о его достоинствах и недостатках, разновидностях, а так же мы расскажем вам о его производителях….
07 10 2022 18:40:25
Генератор Fubag: ТОП-15 лучших инверторных моделей с фильтром, обзор технических хаpaктеристик и какой следует выбрать
Из данной статьи вы узнаете о генераторе Fubag и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками инверторных устройств с фильтром. Обзор ТОП-15 моделей и на что обратить внимание при покупке….
06 10 2022 2:50:16
Керамическая черепица: монтаж, технология укладки, приемущества и недостатки, вес, виды — creaton, braas, roben
Эта статья посвящена керамической черепице — ее монтажу и технологии укладки, преимуществах и недостатках покрытия, техническим хаpaктеристикам — вес, размер и т.
д. Рассмотри основные виды и производителей черепицы для крыши: creaton (креатон), braas (браас), roben (робен) и других….
05 10 2022 1:53:54
Установка дымоходов из нержавеющей стали и сэндвич труб своими руками
Дымоход является неотъемлемой частью работы отопительных аппаратов, выводя продукты сгорания из помещения в атмосферу. Очень важно составить и смонтировать дымоход правильно ……
04 10 2022 22:46:22
Угловой камин своими руками из кирпича и гипсокартона: чертежи, порядовка
Рекомендации, как подобрать проект, рассчитать и сделать угловой камин своими руками. Этапы производства работ. Устройство фальш-камина из ГКЛ….
03 10 2022 9:59:35
Электрические водонагреватели Термекс: обзор, отзывы, цены
Обзор накопительных электрических водонагревателей Термекс 30, 50, 80, 100 литров с нержавеющим и эмалированным баком: вертикальные и горизонтальные, плоские и круглые. Отзывы, инструкция по эксплуатации….
02 10 2022 10:48:18
Электрические бойлеры для нагрева воды: схема подключения и устройство
Рекомендации по выбору и подключению электрического бойлера для нагрева воды. Схемы подключения аппарата к сетям, освещение достоинств и недостатков изделия….
01 10 2022 20:45:35
Вентиляция кровли из металлочерепицы: проход и монтаж вентиляционных труб через крышу
Качественная вентиляция кровли из металлочерепицы и проход вентиляционных труб через кровельный пирог своими руками, а так же о том, зачем нужна вентиляция кровли и как правильно монтировать вентиляционные элементы….
30 09 2022 17:55:14
ТОП-14 лучших перфораторов Makita: рейтинг 2019 года больших аккумуляторных и сетевых устройств с пылecбирником, их хаpaктеристики
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Makita и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств.
Обзор ТОП-14 больших аккумуляторных и сетевых моделей с пылecбирником и отзывы покупателей….
29 09 2022 12:18:20
Что лучше для посудомойки — порошок или таблетки: сравнительный обзор
Рекомендации по выбору, что лучше для посудомойки: порошок или таблетки. Преимущества и недостатки различных видов моющих средств для ПММ. Чем отличается экологически безопасная продукция. Советы по правильному применению таблеток и порошков. ТОП-5 моющих средств…
28 09 2022 7:29:14
Керамзит: что это такое, особенности применения, теплопроводность
Свойства и особенности керамзита. Что это такое и где применяется. Утепление полов керамзитом. Плюсы и минусы керамзита, как утеплителя. Фото и видео материала….
27 09 2022 5:10:29
Отделка мансарды с ломаной крышей + фото интерьера мансардных крыш частных домов внутри
В этой статье вы узнаете как проводится отделка мансарды с ломаной крышей + фото интерьера мансардных крыш частных домов внутри.
…
26 09 2022 21:17:42
Как сделать котел в баню своими руками: чертеж, изготовление, установка, покраска
Как самостоятельно сварить котел в баню своими руками: чертежи, рекомендации по изготовлению и установке, видео….
25 09 2022 6:31:49
Как спустить воздух с системы отопления частного дома, клапан для сброса воздуха
Почему появляется воздух в системе отопления и как его оттуда удалить. Рекомендации по заполнению системы теплоносителем и стравливанию воздуха во время экспл….
24 09 2022 22:34:35
ТОП-15 лучших мотоблоков: рейтинг 2019 года и какой выбрать самый надежный и недорогой по отзывам покупателей
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-15 моделей и какую лучше выбрать надежную и недорогую по отзывам владельцев….
23 09 2022 17:33:48
Как выбрать газовую колонку для квартиры
Рекомендации, как выбрать газовую колонку в квартиру или частный дом.
Виды проточных водонагревателей, критерии их выбора….
22 09 2022 11:43:59
Сигнализатор загазованности САКЗ МК-1(-2) и СИКЗ: назначение, устройство, подробный обзор
Виды бытовых сигнализаторов загазованностм: САКЗ МК-1(-2), СЗ-1(-2), СИКЗ-И-0-1 с электромагнитным клапаном КЭГМ: инструкция, применение, технические хаpaктеристики, принцип действия. Описание устройства и отличия датчиков утечки газа….
21 09 2022 19:33:21
Запopно регулирующая арматура для отопления, шаровые краны
Какая бывает регулирующая и запopная арматура для отопления. Устройство, виды и сфера применения для различных элементов управления теплоносителем….
20 09 2022 9:12:32
Полипропиленовые трубы и фитинги: технические хаpaктеристики
Преимущества и технические хаpaктеристики труб из полипропилена. Виды изделий для отопления и водоснабжения, типы армирования. Расшифровка маркировки на трубах.
…
19 09 2022 7:37:45
Утеплитель базальтовая вата: вредна для здоровья или нет
Подробный разбор свойств и хаpaктеристик базальтовой ваты. Мифы о базальте, вредна для здоровья или нет. Сравнение производителей по качеству и цене, что лучше…..
18 09 2022 11:45:30
Газовый котел Daewoo (Gasboiler dgb 100 msc и другие): инструкция по эксплуатации, электрическая схема и устройство аппарата
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет газовый котел Daewoo (Gasboiler dgb 100,130 msc и другие), мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации, электрическую схему и устройство аппарата….
17 09 2022 6:55:57
Индукционные котлы отопления: преимущества и недостатки
Описание того, по какому принципу действуют индукционные котлы с рассмотрением двух типов конструкций. Перечень достоинств и недостатков греющего электрооборудования с развенчанием некоторых мифов о нем. …
16 09 2022 21:58:17
Как покрасить батарею отопления
Какие есть краски для радиаторов и как покрасить батарею отопления. Почему не рекомендуется красить батареи в отопительный сезон….
15 09 2022 22:15:44
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
Вот как сделать парогенератор своими руками в домашних условиях
Если видеоплеер не работает, вы можете нажать на эту альтернативную ссылку на видео.
Хотите сделать свою собственную низкотехнологичную поршневую паровую турбину? Затем следуйте этому простому руководству, чтобы сделать его более или менее полностью из металлолома.
Источник: Great Inventions/YouTubeКак вы понимаете, прежде чем приступить к работе, вам потребуются некоторые инструменты и материалы.
Необходимые материалы и оборудование
- Банка газировки
- Старая консервная банка
- Старые магниты
- Старый двигатель постоянного тока
- Старый шприц
- Старая электроника с индукционной катушкой
- Резиновая трубка
- Дерево
- Некоторые виды топлива
- Основные инструменты (гаечный ключ, отвертки и т. д.)
- DEKOPRO Сварочное оборудование и защитное оборудование
- Различные гайки и болты
д.)Со всем снаряжением в руках пришло время приступить к этой великолепной маленькой постройке.
Шаг 1: Подготовьте генератор
Первый шаг — взять старый двигатель и полностью его разобрать. Сделав это, возьмите угловую шлифовальную машину и отрежьте ротор, как показано на видео.
Затем возьмите старый болт и приварите его к открытому концу ротора. После завершения отрежьте головку болта. Затем добавьте гайку к болту, а затем отрежьте небольшой отрезок стального стержня квадратного профиля от болта и гайки, как показано на рисунке.
Источник: Great Inventions/YouTubeЗатем смешайте двухкомпонентный клей и приклейте несколько маленьких магнитов к квадратному металлическому отрезку, как показано на рисунке. Проверьте вращение штока двигателя, он должен свободно вращаться. Если нет, отрегулируйте соответственно.
Сделав это, просверлите два отверстия в торцевой пластине двигателя и прикрепите возвратно-поступательный рычаг к основному двигателю, как показано на рисунке.
Шаг 2: Изготовление поршня
Затем возьмите старый шприц и просверлите в поршне несколько отверстий. Подсоедините возвратно-поступательный рычаг к поршню, как показано в видео-инструкции. Приклейте на место по мере необходимости.
Сделав это, возьмите банку пива или газировки и осторожно просверлите отверстие в верхней части. Слейте жидкость и убедитесь, что кольцо не повреждено. Вклейте короткий отрезок узкой металлической трубы в отверстие в банке.
Источник: Great Inventions/YouTubeЗатем возьмите доску и разрежьте ее на две небольшие деревянные пластины, чтобы установить генератор. Вырежьте два куба из дерева, чтобы установить главный двигатель. Сделайте это, используя два отверстия, которые вы просверлили ранее.
Сделайте еще одну точку крепления, чтобы закрепить шприц, и при необходимости прикрепите его к креплению. Проверьте действие возвратно-поступательного рычага, выдвигая и нажимая на поршень в шприце.
Это должно включить двигатель.
Шаг 3: Соберите динамо-машину
Затем возьмите наше старое электрическое устройство, содержащее индукционную катушку, и освободите катушку от устройства. Установите его вокруг открытого ротора старого двигателя.
Источник: Great Inventions/YouTubeЗатем возьмите хирургическую трубку и подсоедините ее к носику шприца. Приклейте другой конец трубки к металлическому носику, который вы ранее прикрепили к банке с газировкой.
Затем просверлите небольшое отверстие в верхней части шприца, чтобы пар выходил из системы.
Источник: Great Inventions/YouTubeПосле этого подключите проводку индукционной катушки, как показано на видео. Удлините проводку там, где это необходимо, чтобы позже собирать электроэнергию.
Шаг 4: Добавьте источник тепла
Затем возьмите старую жестяную банку, вырежьте монтажный паз в верхней части, чтобы установить банку с газировкой, и решетку с одной стороны, чтобы управлять источником тепла.
Установите жестяную банку на основное основание генератора, а затем закрепите банку с газировкой по мере необходимости.
После этого подключите электрическую вилку и преобразователь переменного тока к генератору, чтобы можно было отключать питание и преобразовывать его для питания электрических устройств и т. д.
Источник: Great Inventions/YouTubeСделав это, добавьте немного топлива в основной котел. Подойдет все, что горит, но хорошо работают разжигатели или таблетки Esbit.
Сделав это, наполните банку с газировкой водой и подожгите топливо по мере необходимости. Это превратит жидкость в банке с газировкой в пар, активируя поршень шприца и приводя в действие генератор.
Эй, вуаля, у тебя волшебная сила!
Если вам понравился этот проект, возможно, вам понравятся и другие низкотехнологичные штуковины. Как насчет того, чтобы, например, сделать собственный открытый гидрогенератор?
Новое изобретение парового двигателя | Engineering For Change
20 августа 2021 г.
участник: ЗАПРОС: ASME Global Development Review
Карл Биленберг черпал вдохновение в технологических инновациях промышленной революции, призванных уменьшить глобальную энергетическую бедность.
Один взгляд на спутниковый снимок Земли ночью многое говорит об энергетическом неравенстве в мире. Европа, США и Ближний Восток светятся яркими огнями. Япония в огне, как и большая часть Юго-Восточной Азии, Южной Канады и густонаселенных прибрежных районов Южной Америки и Австралии. Но Африка — за пределами пылающего Йоханнесбурга и нескольких мерцающих городских центров — темна.
По данным Международного энергетического агентства, около 1,3 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к электричеству. Почти половина из них живет в небольших отдаленных общинах, разбросанных по всей Африке к югу от Сахары, где проживает почти миллиард человек. И, несмотря на стремительный экономический рост во многих африканских странах, число людей, не подключенных к современным энергетическим услугам, растет, потому что расширение инфраструктуры не может идти в ногу с ростом городов. Действительно, при высокой стоимости и медленном росте энергетических услуг процент «подключенного» населения Африки — как городского, так и сельского — мало изменился за последние 40 лет.
Почти столько времени Карл Биленберг искал способы создания доступной энергии в Африке. В 1980-х годах инженер-механик изучал, как использовать растительные масла в качестве более дешевых заменителей дизельного топлива, которое в то время приводило в действие большинство сельскохозяйственных машин. Ни одна из разрабатываемых им технологий не оказалась столь рентабельной, как он надеялся, поэтому он вернулся к чертежной доске. Путь назад.
«Я начал спрашивать, почему мы отказываемся от пара, — размышляет Биленберг. «Пар был источником энергии, подпитывавшим промышленную революцию. Почему бы нам не использовать это в Африке?»
Краткая история парового двигателя
Между серединой 18-го и 19-го веков большинство заводов, кораблей и поездов приводились в движение паровыми двигателями. Технология была проста: котел — в основном резервуар или контейнер с огнем под ним — производил пар путем нагревания воды. Создание объемов пара внутри котла создавало давление, которое можно было использовать для движения и выполнения работы.
До конца 19-го века паровые двигатели генерировали полезную мощность за счет приложения давления в котле к поршню, который запускал цепную реакцию, когда он начинал движение. Движение будет вращать связанный вал, который можно использовать для привода механического оборудования, например, при прикреплении к колесам локомотива или гребному винту корабля. Или он мог производить электричество, вращая генератор. Это был простой процесс, а паровые двигатели были чрезвычайно надежными и долговечными машинами. На самом деле, паровая машина могла работать до 75 лет при нечастом обслуживании.
Доступ к энергии в Африке мало изменился за последние 40 лет.
Недостатком паровых машин было то, что они были большими, тяжелыми и капиталоемкими. Со временем, когда использование ископаемого топлива и двигателей внутреннего сгорания стало более распространенным, паровые двигатели стали менее конкурентоспособными. Поэтому, когда Биленберг решил вернуться к использованию пара в качестве источника энергии, он знал, что ему необходимо внести улучшения.
«Дело не в том, что они не знали, что им нужно было сделать в 19 веке для повышения эффективности. Они сделали очень многое за почти столетнюю историю его использования», — говорит Биленберг. «Но мы смогли продвинуться немного дальше с материалами, которых у них не было».
В 2008 году, используя современные материалы и улучшенную термодинамику, Биленберг разработал небольшую паровую установку, работающую на биомассе, которая преобразует древесные и сельскохозяйственные отходы в полезную энергию. Он назвал и прототип, и предприятие, которое он начал для его коммерциализации, Village Industrial Power, или сокращенно VIP.
Зависимость от биомассы
Использование биомассы в качестве мощного и эффективного источника энергии может изменить правила игры в бедных, не подключенных к сети сообществах, где от 75 до 80 процентов общего потребления энергии потребляется природными веществами, говорит Биленберг. Отчасти причина такого высокого процента заключается в том, что много биомассы сжигается в традиционных открытых огнях, которые являются неэффективным способом обеспечения тепла.
Биленберг утверждает, что для борьбы с энергетической бедностью имеет смысл изучить виды топлива, которые люди уже используют, чтобы понять, как использовать их более эффективно и производить современные энергетические услуги. «Если вы можете это сделать, вы даете людям возможность развиваться экономически и повышать уровень жизни, не становясь зависимыми от дорогого импортного топлива. Это очень мощная парадигма», — говорит он.
VIP, безусловно, предлагает значительный импульс для изменения парадигмы, как следует из названия «деревня». Машина предназначена для обеспечения энергией целых сообществ или небольших коммерческих предприятий, а не отдельных домохозяйств. Предполагаемое использование VIP включает в себя питание сельскохозяйственной промышленности, общественных клиник и больниц или микросетей. На самом деле, все эти приложения были протестированы.
Географически целевые рынки VIP включают в себя менее развитые страны, где технология может заменить функции, которые в противном случае зависят от дорогостоящих источников топлива, таких как дизельное топливо, которое стоит около 1 доллара США за литр в большинстве регионов Африки. Поскольку VIP работает на биомассе, эта технология полезна только в регионах с обильными источниками биомассы, а не в пустынях или регионах с небольшим количеством деревьев или малой растительностью. Самые идеальные районы находятся в пределах от 10 до 30 градусов от экватора.
В отдаленном африканском регионе Сахель — полосе между северной пустыней континента и центральным лесом, простирающейся от Судана до Сенегала — сельские общины обходятся небольшими источниками дохода и элементарной инфраструктурой.
Эффективность простых источников энергии из биомассы
«[Для получения энергии] люди сжигают древесину. Лес и деревья очень важны для их выживания», — объясняет Биленберг. Для всего, что не может быть топливом из дерева, люди полагаются на дизельные двигатели и генераторы или силу человеческих мышц.
Дизельные машины дороги в местах, где мало возможностей для заработка. Эксплуатация небольшого дизельного генератора мощностью 2,5 кВт в течение полного дня может стоить около 10 долларов на топливо.
Таким образом, люди пытаются свести к минимуму потребление топлива, чтобы сэкономить деньги на неизбежные расходы, такие как лекарства, одежда и плата за обучение в школе; они делают это, максимально полагаясь на свой собственный труд.
«В деревнях, где есть зерновые мельницы с дизельным двигателем, значительная часть женщин предпочитает молоть кукурузу вручную, чтобы избежать затрат на механизированное измельчение», — объясняет Биленберг. «Это указывает на то, что для женщин с низким доходом ручной труд может быть дешевле дизельного топлива».
Биленберг подчеркивает потребность в доступных, недорогих видах энергии, а также в решениях, которые могут обеспечить возможности получения дохода в сообществах, особенно для женщин.
Меньшая паровая машина, которая могла
Возможность использовать биомассу в качестве источника энергии для слаборазвитых районов появилась у Биленберга благодаря 40 годам работы в Западной Африке и долгой карьере в области производства электроэнергии в США. В США он зарабатывал себе на жизнь, представляя то, что он называет «целевой компанией», которая производит промышленные котельные на биомассе.
«Основным рынком сбыта этих растений является Новая Англия, где зимы длинные, а вегетационный период короткий и у нас много древесины. Мы ставим их в школах и больницах, и они производят очень дешевое тепло и горячую воду для больших зданий», — говорит он. «Это технология, которая [является] очень интересной и рентабельной при уменьшении масштаба».
КПД 10-киловаттной машины VIP
Полезная энергия VIP может принимать три формы: механическую, электрическую и тепловую. Механическая энергия может использоваться для привода механизмов или преобразовываться в электрическую энергию с помощью генератора машины. Первоначальный прототип паровой машины мощностью 7 кВт поглощает 60 процентов тепла от огня, работающего на биомассе, — около восьми процентов из которых можно использовать для производства энергии или электричества.
Последняя версия VIP — это машина мощностью 10 кВт, которая может улавливать 70 % тепла от огня, примерно 10 % которого можно преобразовать в электричество. Работая восемь часов в день, он может производить 80 кВт-часов, что достаточно для обеспечения электричеством от 100 до 200 домов для маломощного освещения и основных бытовых приборов, таких как небольшой холодильник. Это также заменяет расходы на дизельное топливо от 32 до 40 долларов каждый день.
Оставшиеся 60 процентов захваченной энергии можно использовать в качестве тепла для таких применений, как общественные бани, приготовление пищи, обработка или сушка урожая или стерилизация в медицинских учреждениях.
«Звучит плохо, что мы получаем больше тепла, чем электроэнергии, но в приложениях, которые мы рассматриваем, [таких как] обработка урожая и здравоохранение, потребность в тепле на самом деле превышает потребность в электроэнергии. или мощность, так что это, по сути, очень хороший баланс», — говорит Биленберг.
Одним из ключевых преимуществ VIP по сравнению с другими технологиями является то, что его мощность может быть легко передана в любое время. Фотоэлектрическая солнечная энергия, например, требует резервных батарей для работы ночью или в плохих погодных условиях.
Чтобы сделать паровую энергию доступной для сообществ с ограниченными ресурсами, Биленбергу и его команде пришлось внести значительные изменения в дизайн своей вдохновляющей модели. Традиционные паровые двигатели имели сложные соединения и механизмы для управления их клапанами, что усложняло и удорожало машину. Но VIP должен был быть простым по своей конструкции, с минимальным количеством движущихся частей из-за трудностей с поиском специалистов для обслуживания в отдаленных районах.
Решение, которое разработала команда Биленберга, заключалась в установке автоматических впускных клапанов. «Они находятся под давлением, работают сами по себе и делают именно то, что им нужно, не требуя никакого внешнего механизма для их перемещения», — объясняет он.
Еще одно важное изменение конструкции заключается в том, что VIP не требует смазки для своих движущихся частей. В стандартных паровых двигателях операторам приходилось использовать масло для смазки поршня и поршневых колец, чтобы двигатель работал плавно. Биленберг хотел отказаться от смазочных материалов по двум причинам: во-первых, потому что масло было бы дополнительными затратами, и во-вторых, потому что смазочное масло для поршня смешивалось бы с паром и его нужно было бы отфильтровывать перед рециркуляцией конденсата обратно в котел. — дополнительная сложность. Если бы этого не было, масло сгорало бы внутри котла и снижало его КПД.
В качестве решения команда VIP использовала углеграфитовые материалы для поверхности скольжения поршня и поршневых уплотнений. Поршни и уплотнения, изготовленные из этой кристаллической формы углерода, являются самосмазывающимися. Это позволяет воде — дефицитному ресурсу во многих местах — легко перерабатываться в машине.
Последним усовершенствованием конструкции VIP является прочный котел.
В гидростатических испытаниях, когда для оценки производительности котла используется вода под давлением, коэффициент безопасности машины оказался в три раза выше, чем у обычных американских котлов. Это стало результатом кропотливой инженерной работы Биленберга, направленной на то, чтобы котел соответствовал или превосходил нормы котлов ASME — строгий набор стандартов, который был сформирован с появлением коммерческого производства паровой энергии.
Все эти доработки позволяют сделать машину более эффективной, безопасной и компактной. Однако VIP-оборудование по-прежнему является тяжелым оборудованием: готовые единицы весят около тонны.
В настоящее время все VIP изготавливаются вручную в Новой Англии и доставляются в конечные пункты назначения готовыми к эксплуатации по прибытии. Каждый блок построен как единое целое, которое можно перемещать на пикапе и прикручивать болтами к бетонной площадке внутри сарая. Как только VIP-устройство установлено на место, все, что нужно сделать оператору, это наполнить его топливом и водой, чтобы начать его использовать.
Есть недостатки в ручном изготовлении VIP-юнитов, так далеких от их целевых рынков, особенно с точки зрения стоимости. В настоящее время производство машин стоит около 20 000 долларов. Поскольку компания использует более дешевое производство и увеличивает объемы производства, ожидается, что цена упадет примерно до 15 000 долларов.
Для сравнения, дизель-генераторные установки, которые могут соответствовать выходной электрической мощности VIP, стоят от 4000 до 10 000 долларов США без учета текущих затрат на дизельное топливо. «Таким образом, производство нашего примерно в два раза дороже», — признает Биленберг.
Добавьте стоимость доставки в порты Африки, которая составляет около 2500 долларов за машину, от 100 до 500 долларов за транспортировку из порта до конечного объекта и до 300 долларов за установку, и VIP становится довольно дорогим оборудованием для сельские общины с низким доходом должны платить авансом.
Команда признает, что должны быть варианты финансирования, чтобы решение было жизнеспособным. Но они также ожидают, что, когда будет определена окончательная цена, VIP будет конкурентоспособен по стоимости с другими доступными технологиями. (VIP утверждает, что машина уже конкурентоспособна с солнечными системами сравнимого размера.) По оценкам Биленберга, если двигатель будет работать от восьми до десяти часов в день, машина окупится за один-два года.
Доказательство эффективности
В конце 2014 года компания VIP начала полевые испытания своих устройств, чтобы определить, какие аспекты технологии работают лучше, а какие необходимо улучшить. Пять бета-прототипов блоков мощностью 7 кВт были отправлены в Африку благодаря грантовому финансированию в рамках премии USAID 2013 года «Энергия сельского хозяйства»: два в Танзанию для питания больницы и деревенской микросети и три для устойчивых плантаций масличных пальм в Бенине. В Танзании больничная установка предназначена для обеспечения электричеством воды и отопления прачечной, а установка в деревне, как ожидается, электрифицирует 50 домов и ряд малых предприятий. В Бенине установки предназначены для замены дизельного топлива и дров для питания сельскохозяйственной техники и горячего водоснабжения.
VIP-гостиница и масличная пальма испытываются на топливе из кофейной шелухи (пергамента) и волокна масличной пальмы и скорлупы ядра пальмы соответственно, в то время как деревенский завод испытывается на древесных отходах выращенных на плантациях эвкалиптов.
В дополнение к пяти испытательным блокам в Африке компания VIP установила два блока мощностью 50 кВт в государственном доме престарелых в Нью-Гэмпшире. Эти блоки являются частью интегрированной автономной системы, которая также состоит из гидроэлектростанций и дизель-генераторов. Эти агрегаты получают пар от котельной установки Messersmith мощностью 5 мм БТЕ, частично разработанной Bielenberg. Инсталляция в Нью-Гэмпшире подчеркивает широкие возможности применения технологии и ее потенциальное использование в более богатых сообществах.
В ходе полевых испытаний команда надеется узнать больше о том, как работает VIP при работе на различных видах топлива, а также о том, сколько золы производят различные виды топлива и вызывают ли они коррозию передаточной поверхности котла или способствуют « зашлаковывание печи из-за налипания на ее горячие поверхности. Испытания также позволяют оценить адаптируемость технологии к различным видам топлива, чтобы определить, где она наиболее подходит для использования.
Большинство результатов, собранных VIP до сих пор, были анекдотичными, но, тем не менее, познавательными. Например, одной из проблем, которую решает команда, является установка автоматического контроля подачи и зарядки аккумуляторов на машинах. Другие отзывы показали, что некоторые аспекты машин работают лучше, чем предполагалось изначально.
«Многие думали, что тот факт, что это машина с ручным управлением, станет проблемой, — говорит Фелисити Лодж, генеральный директор VIP. «На самом деле, люди были в восторге от того, что это ручное управление, потому что им не нужно беспокоиться о замене деталей, к которым у них нет доступа или которые они не могут отремонтировать. Они были довольны тем, что устройство можно разобрать и собрать менее чем за час с помощью двух гаечных ключей».
Она добавляет, что технологии для рынков с низким уровнем ресурсов, подобных тем, которые они обслуживают в Африке, иногда могут быть слишком сложными. «Как только они ломаются, они ломаются. Здесь не тот дизайн. Было задумано сделать VIP ремонтопригодным и простым в обслуживании».
Один из самых неожиданных отзывов касается способности машины свести к минимуму использование дров в качестве ежедневного источника топлива. И Биленберг, и Лодж считали, что фермеры и сельские жители будут больше всего заинтересованы в экономии дизельного топлива. «Но оказывается, что значительное сокращение потребления древесины для них не менее, если не более важно», — говорит Лодж.
VIP Цикл ввода-вывода
Это важный знак будущего технологии как эффективного и устойчивого источника энергии. Нетрудно представить, как надежный производитель энергии, работающий на биомассе, может привести к разрушительным экологическим действиям, таким как вырубка лесов, чтобы поддерживать отопление и освещение сообществ и идти в ногу с экономическим ростом. Наоборот, Биленберг считает, что местное присутствие высокопоставленного лица может фактически стимулировать лесовосстановление, мотивируя фермеров устойчиво сажать деревья для использования в качестве топлива, а не просто заготавливать древесину для пропитания, говорит он.
Команда VIP еще не опубликовала количественные данные о том, сколько киловатт-часов электроэнергии могут производить машины на килограмм биомассы, но они анализируют эти цифры для нескольких источников топлива. Предварительные испытания показали, что когда давление в котле VIP составляет от 250 до 300 фунтов на квадратный дюйм, для производства 7 кВт энергии требуется от 25 до 30 кг воздушно-сухой древесины в час. «Новое поколение VIP», выпущенное в декабре 2015 года, «было рассчитано на работу при давлении до 400 фунтов на квадратный дюйм. Мы наблюдаем значительное увеличение мощности и эффективности при повышении давления и ожидаем, что новые агрегаты будут производить 10 кВт при том же расходе топлива», — говорит Биленберг.
Благодаря инвестиционному финансированию со стороны фирмы по поддержке венчурных предприятий Factor (E) Ventures на ранней стадии, новые агрегаты, получившие название V-10, включают в себя несколько улучшений, таких как новый котел, разработанный в соответствии с кодом ASME, сварные соединения труб и более прочные внутренние детали двигателя.
чтобы приспособиться к повышенному давлению и мощности. Рыночные испытания новых устройств начнутся в 2016 году в Кении и Гане.
Замыкание цепи
В танзанийской деревне, где VIP-устройство используется для питания микросети, процесс запуска и запуска сети многому научил команду VIP о потенциале и ограничениях их изобретения. В деревне они нашли общину, которая ждала, когда правительство подключит их к национальной электросети, хотя сеть Танзании обслуживает только 14 процентов ее почти 50 миллионов жителей. (Большинство его подключенных пользователей находятся в городах.) Из-за этого готовность сельских жителей платить за электроэнергию была ограничена, даже несмотря на то, что темпы подключения правительства были медленными.
Те, кто понимал, что сеть вряд ли до них доберется в ближайшее время, с большей готовностью платили за электроэнергию, при условии, что они могли снизить затраты, используя источник на более длительные периоды времени для поддержания продуктивной деятельности в дневное время.
«Люди были довольны тем, что узел можно разобрать и собрать за час с помощью двух гаечных ключей».
Таким образом, команда VIP узнала, что для того, чтобы система микросетей работала, эти приложения должны быть доступны с первого дня, а также должен существовать четкий процесс выставления счетов домохозяйствам за потребляемую ими электроэнергию. Затраты и планирование, необходимые для того, чтобы технология работала на этом уровне, могут быть больше, чем могут себе позволить некоторые из предполагаемых клиентов VIP.
Биленберг и Лодж признают, что первоначальная стоимость устройства VIP, будь то для микросети или любого другого приложения, создает проблему для его масштабируемости. «Одной большой проблемой для многих фермеров является финансирование, потому что они не могут легко получить доступ к финансированию от банков или других традиционных поставщиков», — говорит Лодж. «Мы рассматриваем различные модели финансирования и способы решения этой проблемы».
Одним из решений является помощь сообществам в разработке моделей финансирования, подобных энергосервисной компании или кооперативу, члены которого объединяются, чтобы купить машину.
Они также надеются использовать заинтересованность успешных членов сообщества в том, чтобы помочь своим родным деревням получить доступ к лучшим ресурсам.
«В Африке люди, которые ушли и преуспели, традиционно несут ответственность за помощь своим деревням и семьям, — говорит Лодж.
Биленберг добавляет: «Я вижу в них людей, которые в конечном итоге должны нести ответственность за экономическое развитие своей страны. У них есть ресурсы, чтобы это произошло, но они не были задействованы в полной мере, потому что технологии [необходимые для экономического развития] не были доступны».
Биленберг на собственном опыте убедился, насколько эффективным может быть взаимодействие. В апреле прошлого года во время поездки в Бенин Биленберг разговаривал со своим малийским водителем о своей работе над VIP. Водитель предложил помощь с установкой трех агрегатов в Сакете. Он прибыл, чтобы помочь разгрузить машину и руководить всеми, кто ее устанавливал; он также научился обслуживать и запускать его.