Turbina a vapor para fornecimento de energia autônomo em casa

O artigo Motor Stirling para fornecimento de energia autônomo em casa foi discutida a possibilidade de usar um motor térmico Stirling (se for movido por uma caldeira de aquecimento) para gerar eletricidade. Em vez disso, essas instalações ocorreram outrora na Inglaterra (elas colocaram as bombas em movimento). Este bem esquecido pode ser lembrado e usado para áreas remotas e para aqueles que aquecem suas casas com caldeiras. Essa configuração seria útil.

Outra opção para usar a energia de uma caldeira é girar um gerador elétrico por meio de uma turbina a vapor. Esta tecnologia é usada atualmente em plantas CHP.

O esquema da planta CHP. Se for necessário aquecer algo (cidade, bairro), então, em vez de um condensador e uma torre de resfriamento, é fornecida água quente aos consumidores. A eficiência do CHP é de 35-43%.

Mas no CHPP essas unidades são enormes, com capacidade de centenas de MW. Caldeiras gigantes a carvão. Para uma casa particular, é necessária uma instalação muito menor e funcionando de acordo com o seguinte esquema: a caldeira ferve água em um recipiente fechado, o vapor sai sob pressão (é adicionalmente aquecido no forno) e gira a turbina com gerador. O vapor residual resfriado passa pelo trocador de calor e transfere seu calor residual para o sistema de aquecimento doméstico. O condensado é bombeado de volta para o tanque por meio de uma válvula de retenção.

Claro, você precisa de sensores de pressão e um sistema de regulagem, uma válvula de alívio de pressão em caso de emergência. As caldeiras a vapor em locomotivas a vapor podem explodir se forem ajustadas incorretamente. A caldeira deve ser o mais segura possível.

Não encontrei nenhum modelo de instalação de turbina a vapor pronta para o setor privado. Existem muitas microturbinas disponíveis para demonstrar como funciona a geração de energia:

Demonstração da operação de tal turbina a vapor com um gerador aqui: https://youtu.be/lUdLyCWhxco

A potência produzida pelo gerador é pequena. Acho que este é um modelo de gerador mal usado. É necessário projetar uma caldeira a vapor em momentos de grande porte, de modo que o volume de vapor que ela gera seja suficiente para girar um gerador com capacidade de dezenas de kW. E a energia térmica é suficiente para aquecer a casa. Haverá total autonomia no inverno - apenas lenha ou carvão são necessários.

Tal esquema estará em demanda apenas durante a estação de aquecimento. No verão, você terá que obter eletricidade de linhas de força ou painéis solares. E a água é aquecida por um coletor solar e armazenada em um dispositivo de armazenamento.

Encontrei micro turbinas a vapor no AliExpress:

Ligação aquie aqui. O primeiro modelo tem um rotor com um diâmetro de 41 mm e um peso de turbina de 225 g. O segundo modelo é várias vezes menor (peso 100 g). Velocidade do rotor - até 20-50 hundred. rpm

O trabalho da microturbina pode ser avaliado no vídeo:

O ar de um compressor foi conectado à turbina e ela gira com segurança um pequeno gerador (motor elétrico) capaz de carregar um telefone ou criar uma luz de fundo. Sua potência é suficiente para gerar algumas dezenas de watts de eletricidade.

Para uma casa, uma turbina 3-5 vezes é necessária para girar o gerador. E mais potentes, mas ao mesmo tempo existem pequenas turbinas a vapor:

Vídeo da operação desta unidade para vários kW de energia elétrica:

Se você instalar um condensador de água, um trocador de calor para transferir o calor residual para o sistema de aquecimento, bem como a mesma bomba com uma válvula que irá adicionar água após a condensação para o tanque - então autonomia forneceu. O vapor também pode ser aquecido. É ainda mais fácil assim. Aqui estão soluções simples de engenharia.

A unidade deve ser colocada em uma sala separada, sem contato com a casa. Faz um zumbido e pode não ser confortável. Acho que a caldeira de aquecimento deve ser universal, desligamos a caldeira de vapor com a transição apenas para aquecimento do meio de aquecimento do sistema de aquecimento.

Decidi dar uma olhada em alibaba.com, talvez haja sugestões de fabricantes chineses. Encontrei esta frase:

Instalações para 200 kW. Custo - de 766 mil. esfregar. De acordo com as informações da descrição, este fabricante pode produzir turbinas a vapor com capacidade de 1 kW a 1 MW.

Essa. o desenvolvimento de turbinas a vapor com uma pequena potência comparável às necessidades de uma casa particular é bastante realista. Eles seriam adquiridos não apenas pelos proprietários de casas particulares, mas também por centros de recreação em lugares de difícil acesso, agências de viagens. Para dizer a verdade, até mesmo os Velhos Crentes no outback da Sibéria vão comprar.

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