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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Software Solare, Termico, Eolico, Meccanico... e Dati

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Energia dall'aria e dal mare, coome ricavare energia meccanica dalla differenza di temperatura tra acqua ed aria soprastante
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qqcreafis

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Inviato il: 11/9/2010,22:46

L'aria che stà sopra il mare o un lago non è mai in equlibrio termico con l'acqua.

E' possibile ricavare energia meccanica da questa piccola differenza di temperatura?

cose positive: grande quantità di energia, l'acqua scambia bene il calore

cose negative: piccola differenza di temperatura, l'aria scambia male il calore



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blackbombay
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Inviato il: 12/9/2010,00:56

Piccola differenza, grandi macchianari per estrarla.

 

Libero51

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Inviato il: 12/9/2010,06:14

CITAZIONE (blackbombay @ 12/9/2010, 01:56)
Piccola differenza, grandi macchianari per estrarla.

Aggiungerei. . . piccoli rendimenti , complimenti per la sintesi faccine/sick.gif

 

qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2010,08:28

temperatura aria 28°C=301K

temperatura acqua 18°C=291K

rendimento macchina di Carnot 3,3%

grosso modo il rendimento reale potrebbe essere 1%


Pensiamo ad un battello, lo scafo potrebbe scambiare calore con l'acqua, il problema è lo scambiatore di calore con l'aria...



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Libero51

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Inviato il: 12/9/2010,10:00

CITAZIONE (qqcreafis @ 12/9/2010, 09:28)
. . . grosso modo il rendimento reale potrebbe essere 1%
. . . Pensiamo ad un battello, lo scafo potrebbe scambiare calore con l'acqua, il problema è lo scambiatore di calore con l'aria...

Penso che le tue ipotesi siano ragionevoli.
OK , tanto per provarci . . . supporrei uno scafo . . . displacer dove l'acqua scalda lo scafo e l'aria raffredda la tolda.
Dalla quantità di aria confinata e dalla variazione della sua temperatura si può ricavaree l'energia ad ogni ciclo . . .
E' questo che stai pensando . . . ? una nave_stirling ? durante il giorno nei mari glaciali gli scambiatori si . . . scambiano . . . faccine/sick.gif

P.S.. . . Mo ce ricoverano. . .
. . . . . .

Tra un lavoretto e l'altro ci ho ripensato . . .

La tolda potrebbe essere tutta un bel pannello termico ad aria calda, lo scafo . . . lo scambiatore freddo.
Lo scafo rimarrebbe praticamentee alla stessa temperatura dell'acqua . . . supponiamo 20 °C e la tolda assolata potrebbe raggiungere a regime i 70°C con un salto termico di quasi 50°C .
I passeggeri naturalmente dovrebbero stare fuoribordo . . . per non fare ombra .

Ho disegnato qualcosa di simile da qualche parte , ma non ho mai pensato potesse essere una . . . barca. faccine/sick.gif




Modificato da Libero51 - 12/9/2010, 12:36
 

qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2010,17:08

bè porebbero stare sotto una specie di terrazza su tutta la nave, l'aria "calda" potreebbe essere il primo stadio della "caldaia".

Non riesco a capire se potrebbe essere un ciclo aperto?



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Libero51

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Inviato il: 12/9/2010,18:36

CITAZIONE (qqcreafis @ 12/9/2010, 18:08)
bè porebbero stare sotto una specie di terrazza su tutta la nave, l'aria "calda" potreebbe essere il primo stadio della "caldaia".

Non riesco a capire se potrebbe essere un ciclo aperto?

Con un pò di pazienza ho trovato un lavoretto di qualche tempo fa :



Ruotando il tutto di 90° in senso antiorario e scambiando gli scambiatori in modo che quello freddo risulti in basso il giochino è quasi pronto.
Ne occorrono due distinti affiancati a babordo ed a tribordo e sfasati di 90° in modo che il motore si avvii da solo . Due ruote a pale sui fianchi ed un timone in coda .

Scherzi a parte lo ritengo veramente . . . il miglior stirling che ho pensato . . .
tecnologia compatibile ai tempi di Leonardo anche se con un displacer in polistirolo rivestito di domopak , una membrana di silicone ed un doppio vetro sulla tolda . . . sarebbe meglio . . .faccine/sick.gif

Attenzione la pressione sarebbe inferiore al decimo di atmosfera ma con superfici così grandi la spinta sullo scafo e sulla tolda potrebbe risultare . . . enorme.

Saluti . . . faccine/sick.gif

P.S. Adesso però non si capisce più se stiamo scherzando . . . oppure no .

 

qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2010,20:17

in realtà volevo capire almeno l'ordine di grandezza della potenza che si poteva ricavare sfruttando
l'evidente non equilibrio di temperatura aria e temperatura acqua

certo se si sfruttano i pannelli solari termici il salto termico è evidente ed il battello si muove di certo, ma in questo caso potrebbe convenire il fotovoltaico, anche se la tecnologia è estremamente differente.
vado a vedere il motore



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Libero51

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Inviato il: 12/9/2010,20:54

CITAZIONE (qqcreafis @ 12/9/2010, 21:17)
. . . certo se si sfruttano i pannelli solari termici il salto termico è evidente ed il battello si muove di certo, ma in questo caso potrebbe convenire il fotovoltaico . . .

Ahhhhhhh . . . messere , perchè cotanta sfrontatezza nel colpire ? cotanta leggerezza nel rimestar la lama nella piaga ? . . .

Cerca di comprendere il grido di dolore . . . Mi ero innamorato dello stirling ed ancora qualche palpito ogni tanto mi rincorre.

Come in tutti gli innamoramenti , dopo un certo tempo però , la passione scema . . . scema.faccine/sick.gif

E' bastato il motore a vapore per mettere in pensione lo stirling , figuriamoci il fotovoltaico.

Il fatto che lo stirling sia stato ripescato per i satelliti troppo distanti dal sole per usufruire dei pannelli solari non deve farci dimenticare che la sorgente di calore per quei "motorini" è un reattore al plutonio.

Comunque il mio programmino potrebbe esserti utile per valutare quanto stai cercando.

Ciao faccine/sick.gif

 

qqcreafis

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Inviato il: 14/9/2010,21:05

però ripensandoci... se si usano i pannelli fotovoltaici c'è di mezzo l'elettronica il rendimento del motore ecc ecc

con un motore termico si attacca direttamente il motore all'elica

Ipotetico assorbitore con basso volume.

ForumEA/us/img835/577/asorbitore.jpg

Le superfici interne possono essere ruvide per aumentare molto la superficie

La trapuntatura serve per controbattere la pressione

Per superficie seletiva si intende una superficie di rame lucido che non emette in IR termico (in quanto riflettente)
del CuO che dovrebbe essere trasparente nel termico ma assorbente nel visibile.









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Libero51

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Inviato il: 15/9/2010,06:35

CITAZIONE (qqcreafis @ 14/9/2010, 22:05)
. . . Le superfici interne possono essere ruvide per aumentare molto la superficie
. . . La trapuntatura serve per controbattere la pressione

Cerco di seguirti in qualche modo , non ben sapendo dove stai mirando . . .
In una macchina termica la conversione in energia meccanica viene ottenuta sfruttando il lavoro conseguente alla dilatazione o contrazione di un gas sottoposto a variazione di temperatura. Il modo con cui il gas viene riscaldato e raffreddato , dentro o fuori dal cilindro motore o tra le giranti di una turbina fa la differenza tra un motore a scoppio , oppure a vapore , oppure stirling.
Al di là delle considerazioni specifiche di ogni ciclo possiamo comunque riconoscere che in ogni caso , la potenza resa dipende dalla rapidità con cui si riesce a variare tra i due limiti di temperatura , una certa massa di gas.
La tua ipotesi iniziale mi ha indotto a pensare ad un ciclo stirling , ma anche la mia è un'ipotesi. Seguendo questo percorso la seconda frase citata è coerente.

Considerando T1=70°C (343°K) e T2=20°C(293°K)

Il rendimento percentuale massimo teorico vale : 100 x ( 1 - T2/T1 )= 14 %

Considerando una riduzione ad un quarto causata dall'inefficienza compessiva si ottiene un rendimento del 3,5 %

Tale condizione comporterebbe un salto termico effettivo della massa di gas confinato di soli 12,5 °K

La conseguente variazione di pressione rispetto alla pressione atmosferica sarebbe di circa +/- 0,017 Kg/cm2

Per un battello . . . rettangolare , largo 4 mt e lungo 10 mt la superficie sarebbe di 40 mq ovvero di 400 x 1000 = 400.000 cmq

La spinta sulla chiglia e sulla tolda sarebbe di quasi +/- 6,8 tonnellate .

. . . .E la trapunta fa quindi il suo lavoro . . .

La prima frase invece mi lascia perplesso perchè la "camera d'aria " sottile ha due difetti :
Contiene troppa poca aria e quindi riduce la potenza resa .
L'aria per potersi espandere e contrarre deve poter circolare " al meglio" e spazi angusti limitano la circolazione a causa delle perdite di carico aerodinamiche.

. . . . Saluti faccine/sick.gif

P.S. controlla se i conti tornano , potremmo proseguire valutando lo spessore di quella strana barca per valutare grossomodo l'energia di ciclo . . . ammesso che io abbia capito dove stai . . . mirando.

 

qqcreafis

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Inviato il: 15/9/2010,10:31

dalla mia esperienza di pannelli ad aria calda risulta difficile mandare in equilibrio termico l'aria con uno scambiatore di calore

Il sistema che avevo usato era la paglietta metallica ma anche così la paglietta rimaneva a 100°C mentra l'aria usciva a 80, 90°C circa, purtroppo la paglietta era troppo sottile e faceva troppo attrito

Nel caso della trapunta la distanza potrebbe essere qualche mm (pochi)e con una forte increspatura si dovrebbe ottenere sia un basso attrito sia un buon scambio termico (la capra con il cavolo faccine/wink.gif )

naturalmente l'aria all'interno dovrebbe scorrere in regime laminare per avere basso attritro (capra faccine/biggrin.gif ) ma lambire abbastanza superficie per scambiare calore (il cavolo faccine/biggrin.gif )



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Libero51

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Inviato il: 15/9/2010,12:05

CITAZIONE (qqcreafis @ 15/9/2010, 11:31)
. . . naturalmente l'aria all'interno dovrebbe scorrere in regime laminare per avere basso attritro (capra faccine/biggrin.gif ) ma lambire abbastanza superficie per scambiare calore (il cavolo faccine/biggrin.gif )

Nella favoletta manca la panca . . . per fare in modo che la capra . . . campa.
Anche la questione del lupo e del barcaiolo che ha solo due posti sulla barca potrebbe complicare le questioni . . . .

Ciao . . . mattacchione, vai avanti che devo prendere fiato . . . faccine/sick.gif

 

sun_son
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Inviato il: 18/9/2010,04:12

CITAZIONE (qqcreafis @ 14/9/2010, 22:05)
però ripensandoci... se si usano i pannelli fotovoltaici c'è di mezzo l'elettronica il rendimento del motore ecc ecc

con un motore termico si attacca direttamente il motore all'elica

Ipotetico assorbitore con basso volume.


Le superfici interne possono essere ruvide per aumentare molto la superficie

La trapuntatura serve per controbattere la pressione

Per superficie seletiva si intende una superficie di rame lucido che non emette in IR termico (in quanto riflettente)
del CuO che dovrebbe essere trasparente nel termico ma assorbente nel visibile.

ciao qqcreafis,
tempo fa proposi la realizzazione di una vernice selettiva fai da te.
Alla fine della fiera, quello che sperimentai (e resi pubblico qui nel forum) fu di realizzare una superficie con il nero fumo "mischiato" con il bianco di ossido di titanio.
vedo che tu hai inserito sulla superficie selettiva un ossido di rame. Cosa che realizzai ma la cui efficienza era inferiore al nero fumo & bianco titanio.
Inoltre sperimentando le vernici selettive commenrciali sono rimasto deluso dalla loro inefficienza......
sai qualcosa o proponi qualcosa in merito
grazie
sus_son



 

Libero51

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Inviato il: 24/9/2010,08:08

CITAZIONE (Libero51 @ 15/9/2010, 13:05)
. . . Nella favoletta manca la panca . . . per fare in modo che la capra . . . campa.

Nel gioco di parole mi sono accorto a posteriori che lo spazio sotto la panca è per la capra . . . "mortale".
Anche in un motore stirling , la progettazione del motore deve tener conto di questo spazio.
Si intende generalmente "spazio morto" quel volume di aria o di gas che non partecipa direttamente alla variazione di volume realizzata dal pistone motore.

Saluti faccine/sick.gif

 
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