Еще одна мини-ГЭС. Поршневая

Давно уже созрела одна идея. Сразу скажу, что эта мини-ГЭС только для горной местности.

Здесь на форуме и не только здесь много написано о переделке двигателя ДВС под паровой. Оно в принципе не просто, но осуществимо. Суть в том, что в такой переделанный движок подается не пар, а вода. Под давлением естественно. Где берем давление? Нужен горный ручей с большим уклоном. И длинная труба небольшого диаметра вдоль ручья, способная выдержать то давление, которое в ней будет. Расход воды небольшой, поэтому подойдет практически любой ручей, текущий постоянно. Если перепад высот около 100 метров, то давление на поршень 10 атмосфер. Вполне достойно для <взрослого> движка, скажем жигулевского. В точности цифры не считал, но это несколько киловатт в электричестве. Или уменьшенный вариант, для зарядки аккамуляторных девайсов - мопедный движок и давление около 3 атмосфер (перепад высот 30 метров).

Главный минус: Нужны трубы. И много.

Главный плюс: Скрытность. Трубу можно закопать/закидать камнями, не нужна река, достаточно малого ручья. При небольших оборотах нет шума.

Здесь есть камрады, спецы по движкам. Наверно может кто-нибудь прикинуть в цифрах параметры.

я бы тему быстрей удалил, а то в юмор снесут

Если перепад высот около 100 метров, то давление на поршень 10 атмосфер.

Это для гидростатического давления. Для движущегося потока, такой подсчет не годится. Еще надо учитывать степень сжатия среды, влияние на сжатие температуры, диаметр трубы вашей и всякое другое.

Это для гидростатического давления. Для движущегося потока, такой подсчет не годится.

Это да. Все цифры у меня просто ориентировочные.
Когда-то изучал ведь гидравлику.. Экзамены, курсовые.. А не помню уже почти ничего

Сюда вам

Все давно придумано.
zproton.ru

Нафига, пардон, поршневой-то движок? У него ж КПД существенно меньше, чем у турбины, а сложность - выше?

Простейшую гидротурбину (винт, водяное колесо) можно вручную склепать из любого подходящего материала

Ещё одно. Жидкость несжимаема. Потому, находясь в цилиндре ДВС, на первом же такте сжатия, вызовет пресловутый " гидроудар", с разрушением ДВС..
Простое мельничное колесо будет много проще и эффективнее. И - не требует такого перепада высот..

Микро ГЭС "проточного типа" гораздо тише и незаметнее в мутной воде, не требует труб и горных речек.

Нафига, пардон, поршневой-то движок?

Да, турбина проще. Тем более водяное колесо. Тут фишка в том, что поршневой в этой системе может эффективно работать на малых оборотах. С большим крутящим моментом. При том же расходе воды у турбины будет меньше мощность на выходе.

Ещё одно. Жидкость несжимаема. Потому, находясь в цилиндре ДВС, на первом же такте сжатия, вызовет пресловутый " гидроудар", с разрушением ДВС..

Это точно. Распредвал по-любому ведь переделывать? Сделать так, чтобы фазы сжатия не было совсем. С одноцилиндровым сложнее..

Задумывалось как скрытый источник энергии. Подошел к камню, под ним открыл кран - и зарядка пошла. Потом кран закрыл и все стоит без износа и не привлекая внимания.

Если я правильно понял автора исходного письма, то турбину ещё надо делать, а двигатель (цилиндро-поршневую грруппу и т.п.) можно взять уже готовые. Причём от движка, который как ДВС уже работать не может.. .

Долго ли прослужит бывший ДВС с водой в качестве смазки? Вопрос риторический.. .

на практике не взлетит. труба на 10 атм. скрытая. в реке. в горах, на разнице высот в 100 метров..

хотя как сферический конь - мысль интересная.

двигатель ракетовоза запускается (с небольшим трудом) сжатым воздухом 200 атмосфер. это как пример, как можно применить теоретические 10 атм, пущенные по ржавым водогазопроводным трубам ГОСТ 3262. других вы, полагаю, не найдете

а не проще сразу атомный реактор?

Главная проблема в том, что поток воды через впуск и выпуск ДВС будет очень медленным. Если будет один ход поршня в секунду - и то замечательно. Соответственно, мощность карликовая, редуктор здоровенный, суммарный вес агрегата более 100кг - ну и нахрена нам этот склад металлолома, который к тому же ржаветь будет просто бегом? Гирлянда роторов из консервной жести эффективнее в разы и в разы же легче. А если заморочиться устройством в массогабаритах автомобильного двигла - турбина на десяток киловатт изготавливается хорошим столяром за пару дней на базе автомобильной ступицы, а мельничное колесо - любым не патологически криворуким плотником. Колесо, конечно, большое и заметное, но если исходить из мощности автомобильного гены - то не настолько уж здоровое, вполне скроется там же, где автомобильный движок прятать собирались. Если есть небольшой водопад - его вообще не видно и не слышно можно сделать, правда, проблема защиты подшипников от воды появится.

Originally posted by Barsick:

Долго ли прослужит бывший ДВС с водой в качестве смазки? Вопрос риторический.. .

особенно если учесть мелкие песчинки в воде

Originally posted by tuman698:

Да, турбина проще. Тем более водяное колесо. Тут фишка в том, что поршневой в этой системе может эффективно работать на малых оборотах. С большим крутящим моментом.

Водяное колесо /турбину можно сделать любой. Сделайте большое колесо - и будут вам и малые обороты, и большой момент.

При том же расходе воды у турбины будет меньше мощность на выходе.

а это вообще перл
кпд турбины заведомо больше поршневого агрегата

ОФФТОП:
А была тема про переделке ДВС в паровой двигатель?
Дичь какая. Есть же газогенераторы, до сих пор производятся, подключаете его к обычному бензиновому движку и кормите дровами, опилками, торфом, угольными брикетами и прочей бякой. Все довольны.
Нафига велосипеды изобретать?

Originally posted by Haladdin:

Нафига велосипеды изобретать?

фанатское рукоблудие.

можно двигатель Стирлинга изобрести заново

Ещё одно. Жидкость несжимаема

Ох, мля. А как гидрорезак устроен ? Вода сжимается в 25 раз, по памяти.

Originally posted by Joker12:

Ох, мля. А как гидрорезак устроен ? Вода сжимается в 25 раз, по памяти.

Когдато в детсве читал в "ТМ" что типа если сжать 1 см3 в два раза, то етой енергии хватит двигать поезда на земле в течении суток. Ну короче дето так. Может быть не сжимается в 25 раз, а под давлением в 25атм.

В последнее время только ночью удается посидеть за компом.
Ну, вобщем теперь я знаю два способа проверить какую-нибудь идею: первый - воплотить и посмотреть, а второй - написать на ганзе Благодарю за обсуждение. В принципе соглашусь, что игра не стоит свеч.

Может быть не сжимается в 25 раз, а под давлением в 25атм.

Именно.

Камрады, истину вам глаголю - даже если получится из этого "водно-поршневого" девайса, стоимость будет великА. Ну, нету резону, правда.

По приколу посчитал, ну совсем грубо, в реале, там интегралы нужны+гидродинамика, 4х-цилиндровый движок с геометрией 100х100, с идеальными фазами(рабочий ход через 180, никакого раннего открытия/закрытия, перекрытий), при 10атм на впуске даст усредненно по 360гр - 39.2н/м, но енто без учета какого-либо трения и потерь. На практике - движок даже не провернется.
Про смазку, ресурс - молчу

Что касается жидкости, то она, ессно, сжимается, но ооочень мало. На практике этим пренебрегают.
В гидрорезке давление под 5000атм, там уже начинаются упругие деформации всего и сжимаемость воды тоже учитывают.

ПОРШНЕВУЮ ГЭС в порядке бреда можно представить в виде большой емкости ("поршня"), в которую сверху льется вода. Под ее тяжестью она опускается, сжимая воздух внизу (в "цилиндре"). Сжатый воздух идет на раскрутку турбины или другие полезные дела (напр. отбойный молоток). Потом вода сливается и пустая емкость поднимается наверх путем наполнения другой емкости, связанной с первой тросом на блоке.
Наверное можно было бы запатентовать идею, но наверняка уже опередили. Поэтому дарю мысль нашим Кулибиным

Идея хороша, чего там. Сбалансированный поршень, вниз - под тяжестью воды, вверх - сжатым ( водой) воздухом.. . Кривошип, маховик, редуктор. Не требует большого перепада. ( с таким же успехом можно предложить "обратную" схему - где поршень "всплывает", как поплавок... )))
Но в изначальном виде - не-а, не покатит.

Originally posted by ober:

можно двигатель Стирлинга изобрести заново

Зачем? По рабочему контакту, ребята из Прибалтики утверждают, что появились Б/У из Испании с гелиоустановок.

Не, в качестве тех. идеи - много придумать можно, и это интересно
Но если говорим о практической реализации, то:
- изготовить кривошипно- шатунный механизм и цилиндро-поршневую группу - весьма сложно(не, я конечно, знаю, что с помощью сварки, дрели и болгарки делается всё )
-детали от движков - рассчитаны на другую среду и другие давления, следовательно их применение неэффективно.
-кпд самого кшм - не превышает 70%, везде где можно от него избавляются.

Машина "вода-> воздух-> что-то еще", будет иметь дико низкий кпд, ибо двойное преобразование энергии.

Если несмотря ни на что поршневую гэс все-же строим - то поршень выводим из мертвых точек исключительно маховиком.
Если хотим хоть какой-то кпд - отказываемся от кшм, пусть поршень движется поступательно, возвращается пружиной, на конце штока поршня - постоянный магнит внутри катушки...
С клапанами тоже наизобретать придется.. .

Originally posted by zverka:
Не, в качестве тех. идеи - много придумать можно, и это интересно
Но если говорим о практической реализации, то:
- изготовить кривошипно- шатунный механизм и цилиндро-поршневую группу - весьма сложно(не, я конечно, знаю, что с помощью сварки, дрели и болгарки делается всё )
-детали от движков - рассчитаны на другую среду и другие давления, следовательно их применение неэффективно.

Неисправных и выработавших ресурс ДВС полно, и они по цене металлолома. Так что можно сделать большой запас, и не жалко.

Originally posted by zverka:
Если несмотря ни на что поршневую гэс все-же строим - то поршень выводим из мертвых точек исключительно маховиком.

Если больше одного поршня, то понятие "мёртвой точки" вообще отсутствует. Когда у одного поршня "мёртвая", у другого вообще самая середина "рабочего хода".

З.Ы. А вообще если удалось обеспечить напор воды хотя бы 5 атмосфер, то вовсе не обязательно всё сводить к ГЭС. Можно просто использовать в хозяйстве "гидравлические приводы". Напомню, что они широко использовались ещё в 19 веке - т.е. ничего особо технологически хитрого и с какими-то особыми сплавами там быть не может. В том же Лондоне был специально для таких целей "водопровод высокого давления", как раз в пределах 5-8 атмосфер, и от него питалась масса всяческих механизмов...

А электричество использовать только там, где это реально нужно. Стало быть, генератор с его "приводом" - только один из потребителей "гидроэнергии", и большой мощности не требует.. .

Если больше одного поршня, то понятие "мёртвой точки" вообще отсутствует. Когда у одного поршня "мёртвая", у другого вообще самая середина "рабочего хода".

Это, при каком расположении цилиндров? Авиационная "звёздочка"?

Zverka, поддерживаю стопроцентно.
Но идея, таки, интересная.

Хотя и есть у меня, чуток ДВС, но резать гланды через анал.. . не-а...

почитайте здесь еще :
offtop.ru

вот еще:
http://rialtrade-s.narod.ru/Nou_how.htm

Если и после этого, при наличии ручья с перепадом в 100 метров, вам еще захочется использовать ДВС...

Первый тред почитал. Песец уже пришёл. Если выпускник Бауманки всерьёз обсуждает вечный двигатель и даже вроде бы понимая суть "одной рукой крутим маховик а другой снимаем с него энергию" приходит к мысли "а всё-таки в этом что-то есть" - это таки ОН, причём самый настоящий, белый-белый и пушистый-пушистый.. . Единственная надежда - что это стёб или обкурившийся учебника физики школьник пишет на форуме что он якобы инженер. Иначе - безнадёга полная. Как там про экзамен в военном училище.. . "форсирование реки вдоль", "ядерный удар по собственном штабу" и что третье было - не помню. Вот для инженера - это обсуждение вечного двигателя. Неуд сразу с немедленным отчислением. За головотяпство со взломом.

Originally posted by mm13:
Это, при каком расположении цилиндров? Авиационная "звёздочка"?

Пофигу расположение цилиндров, тут главное - коленвал. Если каждый цилиндр имеет всего 2 (две) операции -- поступление воды в цилиндр "ПОД ДАВЛЕНИЕМ" и выпуск её из цилиндра уже без давления, то каждая из них соответствует 1/2 оборота коленвала. Если взяли блок цилиндров от старого автомобильного движка, 4 цилиндра "в ряд", то каждое колено "коленвала" должно быть развёруто на 1/4 оборота относительно предыдущего. Тогда никаких "мёртвых точек" не будет. Естественно, механизм управления открытием впускного/выпускного клапанов надо переделывать, чтобы полный цикл работы выполнялся за один, а не за два оборота...

Вообще с гидравлическими приводами сталкивался нечасто. Но когда видел, всякий раз поражался их простоте, малым габаритам и длительной (десятки лет) работе безо всякого обслуживания.

Если необходимо менять коленвал - то идея вообще мертворожденная. Одно дело готовый блок использовать - это ещё в принципе можно (хотя сложность транспортировки 100-кг железяки сравнима со сложностью изготовления мельничного колеса и даже несложной турбины), то новый коленвал - заведомо бессмысленное деяние. Впрочем, приспосабливание коромысел к клапанам - тоже не слишком осмысленно. Сложная механическая система.. . И всё это ради единиц киловатт в лучшем случае.. . С мельничного колеса в горном ручье можно сотни киловатт снимать, лишь бы обвес выдержал.

то каждое колено "коленвала" должно быть развёруто на 1/4 оборота относительно предыдущего.

А-а-а, ну тогда - конешно...
Я вот прикидываю, как распредвал развернуть на 180 град, а тут сразу колено...
Напоминает по сложности и конечному продукту бурбулятор (с)

Первый тред почитал. Песец уже пришёл.

Даа..
Это имеем мы к примеру напор 1 м. А получаем 2. Потом получаем 4, потом 8.. . Вечный двигатель уже в продаже

zverka
По поводу расчета. Я понимаю, что считалось весьма приблизительно и по моей же просьбе Но цифры кажутся странноватыми. Трудно представить что на 10-ти атмосферах движок сам себя провернет с трудом. Может где-то нолик затерялся?

mm13
По поводу распредвала цитата:
<Что касается переделки распредвала: лучше, чтобы их имелось в наличии две штуки. Наша цель - повернуть кулачки так, чтобы они смотрели в разные стороны. Это можно сделать лишь двумя способами: старые сточить, сделать такие же новые, просверлить их и на горячую посадку надеть на вал. Но тут есть два момента: делать новые кулачки весьма проблематично, очень кропотливая и монотонная работа, и второе: неправильно надетый кулачок поправить нельзя уже никак. Горячая посадка его так зафиксирует, что никакой силой его уже не свернуть. Проще, если есть два одинаковых распредвала: из одного вырезаем кулачки и выбрасываем их, из другого тоже вырезаем кулачки с таким отступом, чтобы покрыть толщину резца или пилы, чтобы вновь собранный распредвал остался такой же длины, как и прежний. Теперь, если есть возможность, сверлим распредвал вдоль насквозь, или, если станок точный, сверлим каждый элемент по отдельности, главное, чтобы совпадали отверстия и поверхности распредвала. А теперь делаем шпильку и стягиваем полученный набор. Расставляем, как нужно, кулачки, сажаем всё на прихваточки, чтобы в случае чего можно было что-то подправить, и собираем двигатель. >
Вычитано здесь http://parmashina.narod.ru/

Признаюсь, эта мини-ГЭС изначально задумывалась не для гор, а для пещеры. Там небольшой водоток на который ни колесо ни турбинка не встанет. А если этот водоток перекрыть получается приличное давление. И труб никаких не нужно. Но проблема смазки действительно не решается - износ будет ого-го. Кстати на сайте <пармашина> (ссылка выше) переделав ДВС под паровик (там видео есть) признали это дело не особо перспективным именно из-за проблемы нормальной смазки.

Не буду вдаваться в подробности, но под поршеневой гидрогенератор нужен минимум шестицилиндровый движек. Точнее - не нужен, потому как очень быстро помрет, вода - одна из сильнейших кислот, как это ни странно звучит

Попробуем изменить условия. Вместо воды в поршневом двигателе - сжатый воздух. Сжимаемый например давлением (тяжестью) той же воды в герметичном объеме