Domaci elektrarny a elektrocentraly.

[Fjord]

Třeba se to k nim ještě nedoneslo-tak pššš

[Venet]

Hmm, pri tych ich premiach ktore si davaju..... mozno to uz maju, ale nikomu o tom nepovedali

[GloryToSunTsu]

Matematika účinnosti přenosového řetězce elektrocentrála - pracovní stroj je úděsná:
.....
zůstává cca 33% výkonu obsaženého v palivu
Ono všude, kde se k výrobě mechanické energie použije tepelný motor (ať už pístový nebo turbína) je to vždy jen "bída s nouzí", pokud současně nedokážeme účelně využít odpadní teplo

Ano, tohle je ,,tak trochu pravda".
Nicméně mám i jinou (zimní) matematiku.
Parní turbína s rekuperací (účinnost 40-55%) -> elektřina + užitkové teplo
Zužitkování 100% elektřiny i odpadního tepla.

V zásadě je myslím chyba dívat se na elektřinu jako na ,,hlavní produkt" jakéhokoliv spalovacího motoru nebo turbíny.
Hlavní produkt je zde teplo a ,,odpadní produkt" je zužitkovatelná elektřina.

Hlavním produktem vodní elektrárny může být elektřina, hlavním produktem turbíny je vždy teplo + odpad v podobě elektřiny. V zimě, kdy potřebuji získávat teplo, logicky zapojím turbínu na dřevoplyn + plyn ze septiku a tlejících odpadků a získávám velice efektivně teplo + nějakou tu zužitkovatelnou ,,opadní elektřinu".

Někde jsem četl, že 1m3 odpadu (hovna+tlející odpad z kuchyně) vygeneruje 10-30m3 plynu.
Pro příklad - vyrobíme řekněme jen 15m3 plynu z 1m3 odpadu, pak při výhřevnosti metanu 35MJ/m3 to je 9,7kWh a tedy 15*9.7kWh/0.5 tedy dodávat 500Watů po dobu 291 hodin = 12 dní! Proto v USA staví elektrárny nad skládkami. (SPALOVACÍ ELEKTRÁRNA NAD SKLÁDKOU JE MIMOŘÁDNĚ EKOLOGICKÁ, SPÁLENÝ METAN (CO/CO2) NADĚLÁ V ATMOSFÉŘE MÉNĚ ŠKODY NEŽ VOLNÝ METAN!!!) http://veda-technika.blogspot.com/2008/ ... em-se.html

Jestliže je u Vás zima 4 měsíce, pak potřebujete JEN 10m3 odpadu, abyste měli puštěné topení 24*7 o výkonu 500W a 100 až 150W na svícení (dost pro 1notebook (35W a 2-3 zářivky 20W). (Proč je součest 600W? No protože se všechna vyrobená elektřina stejně nakonec přemění na teplo.)

A vidíte, to je jiná matematika ne? Z 500W mám využitelných 600W! (vtip je v tom, že těch 100W využijí 2x)
Není to lepší matematika než mít 27% vstupní energie? Tedy z 500W na vstupu mít jen 135W?

Kde vzít 10m3 odpadu?
Kuchyňský odpad, hovna, papír, hnijící ovoce, nasekaná tráva, odpad ze zvířat....prostě střádat hovna celý rok na zimu.
Základem budiž dřevoplyn výhodně podpořený VAŠÍM PŘIROZENÝM PRODUKTEM.

App, tohle je tak zajímavá matematika, že já osobně s bych rád vytápěl nový RD ,,vlastní produkcí".
Na vytápění pasivního domu by mělo stačit těch 500W + teplo které produkují živé bytosti.

[Josef]

Pojal jsi to komplexně, provázaně a ve správných vzájemných energetických souvislostech. Nezbývá, než smeknout klobouk . Tohle je opravdu "jiná matematika" , ale bohužel tak málo kdo uvažuje (myslím tím výrobci vyrábějící cenově dostupné zařízení pro běžné občany) a tak to nejspíš zůstane jako domácí úkol pro české kutily, pokud tu ještě zbyly nějaké ty zlaté ručičky.

Taky jsem o podobných věcech přemýšlel a to, co mě při takových úvahách trápí je životnost rotačních zařízení. U spalovacího motoru či parního stroje opotřebení válců, u plynové turbín pozvolné "tečení" a prodlužování lopatek, u termočlánků difůze a degradace struktůry materiálu ve styku dvou materiálů, takže nakonec z toho asi nejlépe vychází parní turbína - jenže malé typy musejí mít reduktor - a šup!, už jsme zase u ozubených koleček, u oleje a u nevratného mechanického opotřebení nějaké složitější doma nevyrobitelné součástky. Zatímco taková průměrná kamna vydrží fungovat bez větších oprav třeba 20 let, pro točivé stroje se to počítá většinou v tzv. motohodinách. A pro tyhle účely bychom potřebovali bez větších oprav překlenout dobu cca nějakých 168000 hodin, které těm 20 letům odpovídají. Jenže, převedeno do nějakých srovnatelných čísel a pojmů, je to zhruba totéž, jako bychom chtěli levně vyrobit auto, které po vyjetí z továrny bez větších oprav a bez generálky ujede na jeden zátah 13 milionů kilometrů. To je mnohokrát více, než vydrží i hodně dobrá auta. Takže těch 20 let bezproblémového provozu je naprosto nemyslitelných a v praxi by to znamenalo prakticky každoroční generální opravy takového zařízení. Kdyby to dnes někdo provozoval, tím že nemusí elektřinu koupit nebo ji naopak ještě dodá do sítě, získá prostředky, které bude moci do oprav vložit a údržba pak není žádný problém. Současné používání kogeneračních jednotek o tom svědčí. Netroufám si však odhadnout, jak by to fungovalo v PA-době při extrémním nedostatku speciálních náhradních dílů, když by drobná nefunkčnost jednoho zařízení způsobila odstávku celého provázaného řetězce domácí energetiky. Už dnes stačí, když některá firma zmizí z trhu a v zápětí majitel jejiho produktu začne mít s údržbou neskonalé potíže a často marně hledá ekvivalentní náhradní díly. Bohužel v PA-době by v takové situaci asi rychle přišla ke slovu opět stará, neekonomická, neekologická, ale technicky jednoduchá a spolehlivá kamna, případně na svícení petrolejka nebo dokonce pravidelné večerní "černé hodinky" .

Zatím to vypadá, že místo stále stoupající cesty k Hi-Tech bude pro přežití jediná schůdná cesta ve směru dolů - k výraznému zjednodušení techniky i společnosti, ke snížení nekontrolovatelně bující komplexnosti a ke snížení našich běžných denních nároků, jako takových.

[Karlos]

Obavam se ze co se tyce PA doby ma Josef pravdu. Jedina cesta bude smerem dolu, protoze kamna/krb budou fungovat vzdy a jak bylo spravne podotknuto v podstate se na nich nema co pokazit, paliva bude (zvlaste pokud by doslo k redukci obyvatel) relativni dostatek (palivo prestane byti spotrebovavano prumyslem)...

To co popisoval GTST by mohlo fungovat v ramci nejake vetsi komunity (rekneme 5000 lidi a vice?) kde by fungovala dělba prace a skupina by si mohla vydrzovat sve udrzbare + dilnu s odpovidajicim vybavenim (freza, soustruh, obrazecka... + zdroj energie)

[GloryToSunTsu]

Turbínu mám vymyšlenou, provedeny základní výpočty a už i částečně prověřenou na Technické univerzitě.

Má speciální tvar a až bude funkční prototyp, žádám o patent v ČR.
- životnost v řádu desítek let (doufám, ale koroze je sviňa)
- uchycení turbíny nepotřebuje mazání (není co mazat )
- výkon do ~2kW
- slušná efektivita

Už jsem s tím obcházel továrny na plynové kotle, jestli by nechtěli vyrábět malý kotel na zemní plyn, který by zároveň dokázal uspokojit zásobování domácnosti elektřinou, ale pohořel jsem a vůbec se tomu vlastně nedivím.
Je to o dalších několik součástek do kotle navíc, které se mohou rozbít a druhou největší nevýhodou je hluk turbíny.
Technicky není problém brát elektřinu ze sítě na překlenutí špiček a nebo když už turbína nestíhá, ale celé se to komplikuje a výhody se smazávají. Dalo by se to používat ve velkých kotelnách u paneláků, ale zase jen po dobu topné sezóny.

Jak říkám, mít doma turbínu je záležitost pro nadšence.
Nejlépe i k vůli hluku zakopat 2 metry do země pár metrů od baráku do vlastního chlívku.

[Maximus]

Pár zajímavých odkazů k tématu:
http://expedicebilytesak.sweb.cz/aktivi ... zy-OZE.htm
http://dalky.cz/cteni/c-elektrika-aneb- ... -sami.html
http://gadgets.vtm.zive.cz/slapnete-do- ... fault.aspx

[Josef]

To GTST:
No, nevím jaký systém máš zrovna namysli. Z hlediska jednoduchosti a vyrobitelnosti bych očekával nejspíš něco na téma dvojitý Curtisův stupeň (http://steamofboiler.blogspot.com/2011/ ... urtis.html). Pokud to bude parní turbína kondenzační (což by z hlediska ekonomie provozu i nižšího potřebného tlaku na kotli, chtělo) - tj. běžela by v prostoru s hodně nízkým tlakem, myslím, že by to s tou hlučností nemuselo být tak zlé. Nějaký ten decibel spolkne i tepelná izolace. Mimochodem, všechny větší městské teplárny běžně turbínu používají. Dodávka elektřiny do sítě jim totiž dost významným způsobem dotuje nákup paliva a zvyšuje zisky z prodávaného tepla. Při dostatku financí nejspíš nebude problém objednat si celou elektrárnu (http://www.ecvv.com/product/3077792.html) pro nějakou komunitní či obecní teplárnu.

[GloryToSunTsu]

Tak, posunul jsem se o kousek dál.
Původní myšlenka byla integrovat turbínu do plynového kotle, což by mělo řadu výhod a pro jistou část zákazníků se mohlo jednat o zajímavé řešení. Tj. plynový kotel by byl schopný vyrábět elektřinu i teplo.

Příklad zimní provoz:
Přívod elektřiny pro dům jde skrz kotel, dům se musí vytápět a v době, kdy ho potřebujete vytápět, zároveň spotřebováváte elektřinu. Kotel podle energetického plánu vyrábí teplo i elektřinu tak, aby uspokojil poptávku po elektřině i teple, používá se tzn. výhodný elektrický i tepelný okruh, na který je připojena pračka, myčka a sušička.
Okruh se zapne, když procesor kotle propočítá, že to je výhodné.
Tyto spotřebiče spotřebovávají elektřinu i teplou vodu, přebytečné teplo (pokud se vytváří) se odvádí do bojleru, odkud se spotřebuje při koupání, nespotřebovaná teplá voda se může přivézt zpět a použít na ohřev topení.

Hlavní problémy:
- dneska se hromadně staví pasivní domy a potřeba výroby tepla klesá
- systém vyžaduje zpětný okruh od bojleru a turbínu

Ve výsledku by se to splácelo dlouho, možná by se to ani nesplatilo, kdyby docházelo k poruchám, což by logicky docházelo, systém je přeci jen složitější a všechny nové řešení mají mouchy.

Výhoda:
Za použití dalších zdrojů jako jsou solární panely až 80% elektrická soběstačnost.

Dneska v domácnosti běží 4 úsporky (4*14W+televize 70W) a na pokrytí této spotřeby prostě není potřeba něco, co má špičkový výkon v řádu kilowatt. Většina elektřiny by šla tedy na prodej, což by na jedné straně PODSTATNĚ zlevnilo vytápění domu, na druhé straně zákazník, který by o na to měl, si raději pořídí pasivní dům. Mimo to by se asi musel změnit zákon. Zkrátka to byla blbost.

Tak za tím dělám tlustou čáru:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Na druhé straně, projekt jede dál jen ve změněné formě.
Odpad -> plyn -> pára -> elektřina

Tedy samostatná turbína, která se pustí v zimě jen 1x za den, běží po dobu 2 hodin, než se dům vytopí na požadovanou teplotu. Při té příležitosti vyrábí elektřinu i teplou vodu, za tu dobu se vypere prádlo, v myčce umyje nádobí (teplá voda i elektřina jde z turbíny) a předehřeje se voda pro bojler. Teplo se dá použít i k pečení a horká pára k vaření, je to bude chtít nějak šikovně dotáhnout.

Systém je jednodušší, oddělený (trubky i zásuvky), méně tepelně namáhaný a přitom by mě pokrýt velkou část denní spotřeby tepla i elektrické energie.

Příklad:
Spustíte v 17:30 při návratu z práce, turbína běží 1-3 hodiny, konec v 19:30.
Do té doby se intenzivně topí, turbína odvádí sekundární teplou vodu do bojleru, odkud si jí může vzít pračka, myčka nebo vy na vysprchování. Poměr teplé vody na vysprchování a pro topení lze měnit. 3 samostatné okruhy, turbína jede na přehřátou páru, která může být navedena do výměníku ohřívajícího vodu v topení nebo vodu pro bojler. To by mělo jít přepnout automaticky, tj. když bude v bojleru dost teplé vody, všechno jde jen na topení. Systém vyrábí 12V, které se měničem mění zpět na 220V, povedlo se mi najít chytrý měnič, který umí při zvýšeném odběru brát proud dalšího zdroje (ze sítě). Otáčky turbíny totiž nelze plynule regulovat, není možné reagovat na proudové špičky, po dobu špiček je nutné využívat proud ze sítě. Bude chtít vyřešit problém s teplotou vody, totiž není problém do bojleru dodávat vodu o teplotě 60 stupňů nebo vyšší, a taky není problém napájet pračku předehřátou vodou (pozor, pračky se sušičkou potřebují trochu studené chladící vody), ale pokud by někdo nastavil praní na 40 a teplota na vstupu byla 60, termostat by sice nesepnul, ale mohlo by to poškodit prádlo, asi bude potřeba nějaký manuální směšovací ventil na studenou a teplou vodu, takové existují.

[JimmyJazz]

nechci za pesimistu, ale pokud by podobne reseni bylo funkcni (tzn. i ziskove), tak to uz nekdo davno vyrabi. Nicmene, napad dobrej. Doufam, ze ti ten patent priklepnou.

[GloryToSunTsu]

Teď už nejde o patent, teď už jde o to ušetřit pár korun
A jinak, s podobným přístupem buď opatrný, to samé se dalo říct i o kolu v pravěku ...kolo je tak jednoduché, že kdyby fungovalo, už ho určitě někdo vyrábí Na trhu prostě vznikají díry, výrobce chce prodat například deset tisíc kotlů a tak ho 10% (tedy tisíc) zákazníků, kteří by něco jiného uvítali, nemusí trápit. 90% z těch 10 000 si koupí jeho kotel a nakonec to udělá i nejméně polovina z těch nespokojených 10%, jen protože na trhu neseženou přesně to, co chtějí Já na druhou stranu nemám zájem vyrábět série o 10 000 kusech, není na to kapacita.
A když si představím, že by se například 50% produkce ještě sr-lo

[MTurecekDalov]

Já sem si doma vyrobyl takoví malí prpentum mobyle a už několik let funguje,je pravda že počáteční start je prod 220v cirka na 10 sekund ale pak jede vše samo,počáteční start muže být i benzínoví motor ,ja mám z elektrocentrály dynamo o víkonu 3+220 V 1+380 V,propojil sem ho s elektromotorem , 2+přepinači 1+regulátorem proudu a já stí jenom topím.

[vrb]

Na jakém principu to pracuje? jaký je výkon? Taky uvažuju že bych si doma udělal perpetum mobile pro zlepšení cash -flow. Ale nevím jak velké to dimenzovat a jestli se to vyplatí konstuovat.

[Josef]

Jo, lidí tzv. "perpeťáků" znám kolem sebe víc než dost. A je docela únavné jim stále dokola vysvětlovat něco o zákonu zachování energie, přenosové účinnosti aj. Vždy jsou přesvědčeni, že oni to vymysleli jinak a lépe.
Zkuste se vyhnout se nesmyslům, které zas a stále dokola zkoušeli už naši předkové a zkoušejí je i naši současníci...
...a ušetřený čas využijte hledáním praktičtějších řešení.

U historických řešení nejméně polovina lidí na první pohled tuší že jde o nesmysl, když si uvědomí, že šroub musí čerpat vodu mnohem víš, než z jaké výšky nakonec dopadá na vodní kolo a že tedy malé kolo nebude nejspíš mít dostatečný výkon šroub pohánět:



Jakmile však tvůrce začne "operovat" s neviditelnými a nehmatatelnými fyzikálními veličinami jako je magnetismus, elektřina, případně ještě tu a onde zavede převod do rychla, mnozí věří, že je PERPETUM zdárně na světě, ač nesmyslnost nápadu stále zůstává, jen je očím skrytá:

[MTurecekDalov]

všechno jde jen je třeba to předymenzovat, samozřemě je to vše pro vlastní potřebu,elektrycká energyje je neprodejná občanum ,jen energetycké společnosti.

[Karlos]

MTurecekDalov: tak a prestaneme si delat srandu a zacneme vazne diskutovat, pokud vsak nemate k tematu co hodnotneho rici, nepiste!

[vrb]

Jakou turbínu doporučíte na tlak 0,5 Bar? rád bych jednostupňovou a něco snadno vyrobitelného. Nebo tlak převádět na pohyb pístem? jaká se od toho dá čekat účinost? A co 2 Bar?
Co jsem zjišťoval o parních strojích, tak je problém s mazáním a rychlým opotřebením pístu. I motor auta vydrží tak 5000 motohodin a je po něm. Při kontinuálním režimu je to tak půl roku. Chtěl bych to jako hračku, případně pro PA. Výkon tak 50-300W kontinuálně.

Co si myslíte o výpočtové životnosti kuličkových ložisek? někdy vycházejí desítky a stovky let, za ideálních podmínek. jaký to má vztah k realitě?

Ad perpetum: Tyhle dvě klasiky (by Josef) jsou jasně profláknuté. Myslel jsem něco co neporušuje fyzikální zákony, ale obchází je neobvyklým způsobem. Třeba aby to fungovalo na vodu, nebo tak podobně. Až dodělám školu tak chci zkusit změřit, kolik se z toho dá dostat, jenže potřebuju aparaturu tak za 10 000Kč, a po změření je ten krám na vyhození. Tak zatím řeším důležitější věci.
Neříkejme tomu perpetum, ale třebas kontinuální generátor.

BTW: Za kolik byste si koupili zařízení, které vyprodukuje denně 0,3kWh elektřiny, nezávisle na palivu, slunci a větru?

Perpetum, které porušuje zákon zachování hmoty a energie by se asi udělat dalo, podle současných fyzikálních poznatků. Ale produkovalo by energii ve formě Gama záření, takže pro domácí použití nic-moc. Tohle řešme jinde.

MTurecekDalov: Zdá se mi že trolluješ. Ty hrubky děláš schválně nebo jsi dislektik a na učňáku do tebe pravopis nenamlátili? To mě chceš přesvědčit že další hanák kterého jsem potkal je idiot? Není ti blbé dělat ostudu lidem kolem myslivosti? Ten obrázek je motorgenerátor, slouží pro galvanické oddělení výkonu nebo jako starší typ usměrňovače.

[Josef]

Na 0,5 atm. vystačíš s lavalovou turbínkou. Až asi do 3 barů by měla být dýza zužující se ke špici. Tzv. Lavalova expanzní dýza, která se rozšiřuje směrem k lopatkám a bývá většinou u těchto turbín nakreslená, má význam jen při vyšších tlacích nad 3 atm.
Pozor, u turbínky je velmi důležité (narozdíl od pístového stroje) velmi dbát na správné zatížení (dynamem, generátorem aj.), aby se turbína točila přesně na otáčkách, které odpovídají vstupujícímu tlaku páry, respektive její rychlosti. Pokud to nebude dodrženo, jde její účinnost velmi rapidně dolů. To je jedním z důvodů, proč se v minulosti pro menší pohony tak dlouho u vesla držel parní stroj, ačkoliv parní turbína byla už dávno známá (konec konců ji vynalezli už staří Řekové). Zásadou tedy je stálá zátěž generátoru nebo dynama - třeba dobíjení akumulátoru a teprve z něj kolísavý odběr. Velké elektrárny s tím rpoblém nemají, protože dodávají do sítě a otáčky generátoru jsou zcela konstantní, odpovídající frekvenci sítě 50Hz. Nebo, jedná-li se o elektrárnu s ostrovním provozem, má turbíny vžda reglátor otáček, který konstantní otáčky drží. U turbíny také pozor na odstředivou sílu, bez zatížení se naprázdno může snadno přetočit a rozletět.
Doporučuji knížku Janovský - Parní stroje

[vrb]

Josef:
Díky, to vypadá i vyrobitelně podomácku.

Glory To Sun Tzu:
Jaký typ a jaký pracovní tlak má ta turbína co jsi konstruoval do plynových kotlů? Je to parní nebo plynová spalovací?

Neslyšel tu někdo o něčem jak parní stroj s přímým vstřikováním? nevím jak to ani nazvat, prostě nějaká neobvyklá koncepce.

BTW: doporučovaná literatura: Janovský- Parní stroje
http://www.hornictvi.info/stroje/pstroj1/pstroj1.htm

[Josef]

K lavalově turbíně patří i trubkový lavalův kotel http://www.hornictvi.info/stroje/pstroj1/158.jpg, který tím, že tlaková nádoba je mimo hlavní ohnisko žáru a nehrozí u ní akutní nebezpečí přehřátí stěny (po zanesení kotelním kamenem), patří mezi ty bezpečné i snadno vyrobitelné typy. V ohni jsou jen trubky a pára v nich vzniklá zajišťuje rychlou cirgulaci směsi vody i páry v trubkách a dobré využití tepla. Propálená trubka nezpůsobí žádný velký výbuch a dá se poměrně snadno nahradit, zatímco poruchy plamencových kotlů mívají daleko fatálnější následky.