Выбор компактного источника электроэнергии

[Евгений Машеров]

ratay в сообщении #872703 писал(а):

Для начала надо просто посчитать, какое количество энергии можно запасать в баллоне со сжатым воздухом, в аккумуляторе и в емкости с жидким топливом. Читал я, что в шахтах с большой загазованностью используют сжатый воздух, но все это неэкономично и лишь от сильной необходимости.

Теплота сгорания моторного топлива 42-44 МДж/кг. Считая К.П.Д. 45-50%, получим порядка 20 МДж/кг топлива.
Энергоёмкость аккумулятора составляет от 0.11-0.14 МДж/кг (свинцово-кислотные) до 0.47-0.72 МДж/кг (литий-полимерные); существуют и большей удельной ёмкости, превышающей один МДж/кг, но либо не доведенные до промышленного производства (литий-воздушные), либо работающие в специальных условиях (нагрев до температуры плавления электролита, серно-натриевые). То есть аккумуляторы запасают в 50-150 раз меньше энергии, чем топливо (некоторой компенсацией может служить меньшая масса электропривода сравнительно с ДВС и его трансмиссией, но, с другой стороны, не учтены потери в электродвигателе, из-за внутреннего сопротивления аккумулятора и пр.)
Работа, совершаемая сжатым воздухом, зависит от того, как он расширяется. Приняв, что изотермически, получим, что давление равномерно снижается по мере расхода газа, и работа $A=\frac {pV} 2$
Для распространённого промышленного баллона

объём составляет 40 литров (0.04 куб. м.), давление может достигать 350 ата (35 миллионов Па), что даёт 7 Мдж. Относительно массы газа, около 21 кг (принимая 350 атмосфер давления), это даёт лучшую энергоёмкость, чем свинцовые аккумуляторы, однако надо учесть массу баллона (пустой - 65 кг), что даёт 0.08 МДж/кг, то есть ниже, чем для самых доступных аккумуляторов (впрочем, баллоны из других материалов, наподобие кевлара, этому могут помочь).
Таким образом, для большинства применений ДВС вне конкуренции, при возможности частых заправок годен аккумулятор, а сжатый воздух имеет узконишевое применение (где особые требования как по загрязнению воздуха, так и по электробезопасности - пневмовозы в шахтах, или где нужен большой крутящий момент при малом времени работы - пневмопускачи)

[Ramich2077]

Александрович, а можно поподробнее про пневмоинструмент? Можно ссылки какие-нибудь, если есть.

Евгений Машеров, ТЭЦ и прочите варианты - это немного не то. Я про них знаю, но: для ТЭЦ остаточное тепло пара вполне желательно, так как не нужно отдельно делать устройства для нагрева воды, дизельно-паровые двигатели действительно делали из-за несовершенства
тогдашний дизелей. Я еще где-то читал про самодельный проект, где к обычному ДВС приделали паровую турбину, к системе охлаждения. Все эти варианты возможны, но зачем лишний раз усложнять двигатель? Собственно моя идея в том, что мы не просто пытаемся использовать тепло отработавших газов где-то еще, а сжимаем их, собирая выделяющееся тепло. Да, на сжатие мы тратим еще какую-то часть выработанной энергии. Но система закрытая, и в идеале нам не придется охлаждать холодильник в атмосферу. Теплота, отдаваемая холодильником, будет собираться, и поступать к нагревателю. Звучит как вечный двигатель, но на самом деле должно работать - пока мы будем пополнять ту теплоту, что была преобразована в механическую работу. Естественно, что если прекратить подачу тепла, все это очень быстро остановится. Я попробую хотя бы примерно прикинуть процесс, и в следующий раз напишу с расчетами.

[Евгений Машеров]

Вечный двигатель и есть. Только II рода.
В котором нарушается не первое, а второе начало термодинамики.

[Ramich2077]

Читайте внимательнее. Если бы неиспользованная теплота от холодильника возвращалась к нагревателю каким-то мистическим образом, то да - был бы вечный двигатель. А здесь для этого тепловой насос. Холодильники существуют)

[Евгений Машеров]

Ещё раз. Тепловой насос подчиняется тем же законам термодинамики, что и двигатель.
Которые запрещают превратить в механическую (и т.п.) работу большую долю тепловой энергии, чем дозволяет цикл Карно
$\eta=\frac {T_2-T_1}{T_2}$

[Ramich2077]

Был занят на работе, поэтому пишу только сейчас.
Я написал тут достаточно пространную простыню, но понял что в ней слишком много слов.
Вкратце - это не будет вечным двигателем, никакого рода.
ВД первого рода - там, где без дополнительных затрат энергии вырабатывается работа. Мы подводим в систему энергию сгорания газа, которая как раз будет расходоваться на выработку электроэнергии и компенсацию потерь на трение и пр. То, что мы не будем большую часть этой энергии выбрасывать в атмосферу - я жадный и не понимаю, зачем так делать, когда можно так не делать.
ВД второго рода - это когда мы планируем передавать теплоту от холодного тела к горячему без дополнительных затрат энергии. Передавать теплоту от горячего к холодному - да, планируем в какой-то мере, но на это мы будем тратить энергию в компрессоре. Который собственно превратит много относительно холодных газов на выходе из турбины в мало горячих газов. Опять же, все вполне в рамках термодинамики.
И что мешает засунуть большую часть системы в теплоизолированную емкость - я тоже не понимаю. Теплообмен нам нужен только в паронагревателе турбины - отлично, делаем стенки камеры сгорания с теплоизоляцией, и наполняем камеру чем-то, что будет накапливать тепло, чтобы как можно больше энергии сгорания газа переходило к пару. Дальше - теплоту турбины нам выкидывать в атмосферу не надо, побочную теплоту в подшипниках, генераторе или еще где-то - тоже. Поэтому засовываем все это в максимально теплоизолированную камеру, из которой выходят провода генератора - и радуемся.

Если где-то в моей логике ошибка - скажите, только пожалуйста аргументированно, и по пунктам, а не с фразой, что "цикл Карно запрещает".

[Евгений Машеров]

Ramich2077 в сообщении #877454 писал(а):

я жадный и не понимаю, зачем так делать, когда можно так не делать.

"Скупой платит дважды, жадный платит трижды, лох платит постоянно".
Ваш двигатель будет расходовать существенно больше энергии, чем обычный. Прекрасно, что Вы понимаете, что на отнятие тепла у выхлопных газов тепловым насосом будет расходоваться энергия. И вот тут стоит её посчитать. И окажется, что её понадобиться много. Меньше, чем перекачанная ТН энергия, на то он и насос, но больше, чем тепловой двигатель произведёт из этой перекачанной энергии (в идеале, когда по циклу Карно, Вы уж извините, что я не откликнулся на Вашу просьбу и употребил это сакраментальное имя, работают и тепловая машина, и тепловой насос, в точности столько же, но поскольку и цикл неидеален, идеальный - он бесконечно медленный должен быть, и реальная машина имеет потери, то из энергии, перекаченной ТН, выработается существенно менее энергии, чем затратил ТН).

И разрешите моё недоумение.

Ramich2077 в сообщении #877454 писал(а):

наполняем камеру чем-то, что будет накапливать тепло, чтобы как можно больше энергии сгорания газа переходило к пару.

Если нечто накапливает тепло - то это тепло отнято у пара. Как "больше энергии перейдёт", если часть её отнята накопителем?

[ratay]

Машеров, по поводу сравнения экономичности сжатого воздуха, аккумулятора и ДВС: четко и понятно. Без словоблудия. Браво!

[Excalibur921]

Для вашей темы наиболее реальный вариант для города это аккумулятор как не крути. А вот двигатель, гуглите “Колесо Шкондина”, море инфы. Многие теоретики наподобие Евгений Машеров будут спеной у рта говорить что это бред, именно из-за таких людей автор изобретения 8 лет переписывался с патентным ведомством, пока глава отдела сам не проехал на нем.Тогда запатентовали оч. быстро
Где-то на видео говорили что в него инвестировали по-моему 1.5 млн $. https://www.youtube.com/watch?v=8NKVyijtwto
Это пища к размышлению, в общем гуглите.

А голос разума: неужели трудно пройти до остановки метро? Движение наоборот полезно.
Скорей всего вы целыми днями сидите на стуле, да вам за благо пройтись.
Вот и решение

[Евгений Машеров]

"На видео" очень много чего говорили.
Но

Цитата:

Компания зарегистрирована 5 мая 2010 года

Где результат?

[Excalibur921]

Газпром-Мечты сбываются!

[Johnston]

Excalibur921 в сообщении #894279 писал(а):

будут спеной у рта говорить что это бред, именно из-за таких людей автор изобретения 8 лет переписывался с патентным ведомством

"Мотор-колесо" появилось в последней четверти XIX века и широко применяется в современных машинах и скутерах. Переписывание годами с патентным ведомством, говорит исключительно о некомпетентности заявителя -- следует минимально грамотно оформить документацию. (Но автор занят сотрясением основ и воплощением вечного двигателя)

[Евгений Машеров]

Excalibur921 в сообщении #894333 писал(а):

Газпром-Мечты сбываются!

Вас не затруднит излагать мысль сколько-нибудь отчётливо?

-- 08 авг 2014, 18:24 --

Johnston в сообщении #894337 писал(а):

Excalibur921 в сообщении #894279 писал(а):

будут спеной у рта говорить что это бред, именно из-за таких людей автор изобретения 8 лет переписывался с патентным ведомством

"Мотор-колесо" появилось в последней четверти XIX века и широко применяется в современных машинах и скутерах. Переписывание годами с патентным ведомством, говорит исключительно о некомпетентности заявителя -- следует минимально грамотно оформить документацию. (Но автор занят сотрясением основ и воплощением вечного двигателя)

Перефразируя классика:
"БелАЗ-то он и не приметил!"
Хотя мотор-колёса стояли и на других большегрузах или, скажем, на "Луноходах".

[Excalibur921]

Johnston в сообщении #894337 писал(а):

Мотор-колесо

Используй Гугл ..Люк.

Евгений Машеров в сообщении #894342 писал(а):

Вас не затруднит излагать мысль сколько-нибудь отчётливо?

Я думал ваш интеллект позволяет вам собрать и логически связать интересующие вас вопросы с ответами по одной фразе

Johnston в сообщении #894337 писал(а):

следует минимально грамотно оформить документацию

В одном интервью изобретатель так и сказал на видео ( приблизительно, кому нада –найдет, важна суть):
Изобретатель: я им пишу равноудаленно расположенные магниты”
Патентное ведомство: что вы имеете ввиду под этой фразой?
Изобретатель: это магниты находящиеся на одинаковом расстоянии друг от друга.
И так 8 лет.
Я вот думаю, а не Johnston ли это был?

[Евгений Машеров]

Правильная претензия к изобретателю. В русском языке "равноудалённый" подразумевает уточнение - от чего равноудалённый.