Het rendement van een stirlingmotor

Knuffelkoe

Rookie
23 aug 2006
19
0
Zevenaar
Ik wilde een bericht plakken aan een oud topic maar forum-oma stond dit niet toe. Dan maar een nieuw bericht.

Mijn vraag is het volgende. In het aangehaalde topic staat dat het rendement van een stirlingmotor 60% is. Hebben we het dan over een professioneel en volledig geoptimaliseerd type of over een hobbygeval dat we zelf in elkaar knutselen?

Waarom deze vraag? Gisteren sprak ik met iemand die een verre kennis heeft die aan het experimenteren is geslagen met een warmtepomp. Hij heeft een installatie die 1 kW aan electrisch vermogen gebruikt. Daarmee produceert hij het equivalent van 4 kW aan warmte. Mijn eerste gedachte is op zo'n moment waarom de energiemaatschappijen nog sponsoren als je die energie weer kunt aanwenden om de warmtepomp te voeden. Als je met een zelf geproduceerde stirlingmotor 2400 Watt (60% van 4kW) kunt produceren uit die 4 kW dan houd je na aftrek van die 1000 Watt voor de warmtepomp nog 1400 Watt over om leuke dingen mee te doen. (plus misschien nog wat restwarmte om je huis te verwarmen).
Velen zullen zeggen een perpetuum mobile krijg je niet aan de gang maar vergeet niet dat je hier energie toevoegt in de vorm van aardwarmte.

Ik weet niet hoever de temperatuur van het afgekoelde grondwater is en ook niet tot welke temperatuur de "warme kant" van de warmtepomp oploopt maar verwacht dat het een gunstige delta-T voor een stirlingmotor zal zijn.
Zie ik dingen over het hoofd of is het de moeite waard om tijd aan een experiment te besteden?
 
Waterstof is alleen rendabel als productie en verbruik doorgekoppeld staan en precies op elkaar afgestemd in zo hoog mogelijk tempo; zelfs dan nog gaat een groot percentage waterstof verloren, dwars door wanden heen.

Ik denk niet dat dit oeroude prestige-object ooit anders dan in proefperioden op wegen zal worden losgelaten. Cijfers over opslagduur van kilogrammen waterstof en verliezen daarvan per dag of per uur worden buiten het nieuws gehouden; kosten, energieverbruik en gewicht van bijzondere verliesvertragende middelen en systemen verzwegen. Allemaal zo politiek-correct, maar het gaat wel van belastinggeld.
 
Simpel, hoe hoger de delta t, hoe hoger het rendement. Maar het is en blijft een mechanische machine met drijfstangen e.d. die veel wrijving te overbruggen heeft.
Mijn idee is dat je beter de warmte kunt "opwaarderen" met een compressor of een mogelijkheid gaat zoeken om de restwarmte in electriciteit om te zetten zonder bewegende delen (dus met een chemische reactie of bijvoorbeeld door gebruikmaking van stromingen die ontstaan met temperatuursverschilen)

De truuk zit 'm in het zo kort mogelijk houden van de omzetting naar een bruikbare energie. Via drijfstangen, lagers en vliegwielen gaat veel energie verloren.. Een stirling (of sterling motor) is een ouderwets apparaat..


Wat te denken van een vrije zuiger stirling motor.
Hierin heb je maar twee zuiger en voor de rest niets.
Dus geen drijfstangen krukassen enz.(dus minder wrijvingsverliezen)
Deze is tevens "simpel" te bouwen.
Maak van de compressie zuiger meteen een linieare generator en klaar.

Niet alleen met een grote delta T verhoog je het rendement.
Ook de druk in de striling motor en het soort gas/vloeistof is van belang.

Maak maar eens wat verschillende berekeningen via de volgende link:

http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/academic/simple/simplee.htm

Vul eens wat verschillende drukken in.
En kies ook eens verschillende stoffen.(aangegeven in een tabel)

Dit is een vereenvoudigd rekenmodel voor uitrekenen van het vermogen.
 
Kolen zijn in . In duitsland zijn net weer extra bruinkool centrales gebouwd.

Iedereen praat over waterstof maar hoe willen ze dat dan produceren in de hoeveelheden die de moderne maatschappij nodig heeft. Ik zie het voorlopig niet zitten zonder kern-energie of fossiele brandstof-centrale.

Alleen echt baanbrekende ontwikkelingen zoals fusie-energie zijn een uitkomst. Maar dat duurt nog wel een jaar of 50, of 100.

Olie is er nog genoeg. Laatst op discovery, oliezand in Alberta (Canada) bevat voor ca. 50 jaar olie voor de hele wereld.

De Stirlingmotor is uitgevonden als motor. Bedoeld in de beginjaren van het stoomtijdperk om geen stoomketels meer te hoeven bouwen. In die tijd klapte nog wel eens een ketel en dat koste veel doden en gewonden.
Het project is nooit (in die tijd) van de grond gekomen omdat men niet de nodige materialen had.
 
De Stirlingmotor is uitgevonden als motor. Bedoeld in de beginjaren van het stoomtijdperk om geen stoomketels meer te hoeven bouwen. In die tijd klapte nog wel eens een ketel en dat koste veel doden en gewonden.
Tja, gelukkig hebben hebben we al die ouderwetse ideeen niet meer nodig met onze hypermoderne 4 takt Otto-motoren met wereldschokkende rendementen tot wel 35% en volkomen schadeloze uitlaatgassen :Z
 
De stirling motor is bovenal zeker een goede uitvinding. Problemen die nu niet opgelost kunnen worden zijn misschien over 50 of 75 jaar wel opgelost. Daar hebben wij niet zoveel meer aan maar als in die tijd de stirlingmotor wel economisch werkt zal die zeker gebruikt worden. De benzinemotor zal dan het veld moeten ruimen en alleen nog voor bepaalde taken ingezet worden.

Maar op het moment is de benzine nog ruim vooradig al wordt die wel steeds duurder. En een benzinemotor is ook de makkelijkste van alle motoren , om te bouwen en om te gebruiken.
 
Ik wil een MV op kern energie :P :P En dan laten chippen, want ik wil geen vermogensverlies O-)

;)

Ow, kern-energie geeft zo'n rommel en is niet zonder risico's? Geef dan maar een MV op kernfusie ;) Wel een hitteschildje onder m'n zadel in dat geval :+

Probleem is alleen dat ik dan helemaal geen geluid meer maak 8-)

Moet ik weer een MP3 met racegeluiden in mijn helm proppen })
 
Op de duur zul je dank zij kern-energie achteruit kunnen kijken zonder spiegel en ook door kleding heen; of we daar nou echt op zitten te wachten is weer wat anders.

Als het ons lukt om dat sprankje koolzuur in buitenlucht iets te verhogen, zal het aanstormend oerwoud gebruikt kunnen worden voor energiewinning. Onder andere steenkoollagen en diamanten hebben wij te danken aan perioden met iets meer koolzuur, in de verre oudheid. Wel extra inspanning voor iedereen om 's-morgens vanaf de huisdeur een pad te kappen naar het reddend asfalt.

Kernenergie geeft extra kansen voor meer windmolens, want er komt dan meer wind.
 
Dat zal niet gaan denk ik. De uitzetting van de lucht heeft niet genoeg kracht om de wrijving te overbruggen. Vooral de kleppentrein verbruikt enorm veel energie.
In een heteluchtmotor zit een heel grote zuiger (verplaatsingszuiger) en een kleine werkzu
...
......
........
schoner door en de co2 opname flink verhoogd. Bovendien kan dat opgezet worden in 3e wereld landen, zodat ook de armoede daar verdwijnt, omdat wij ze betalen voor het opnemen van co2 en het leveren van biobrandstoffen en voedsel.

Zo iets zou het in mijn idee in de toekomst moeten worden. Tot die tijd blijf ik maar triceratopsen recyclen.. :+

We gebruiken als maatschappij het goedkoopste alternatief, en niet het beste -O- en aangezien er nog gigantische voorraden steenkool zijn, is de rekensom niet moeilijk. ook benzine en diesel kun je makkelijk uit deze rotsen halen! :Y

echter, het toekomst beeld waar iedereen het over heeft (zullen wij misschien wel niet meer meemaken) zullen we moeten zoeken in meer dan één oplossing. dus niet een waterstof economie, maar waterstof/wind/zon/getijden/biomassa/kolen/kernsplitsing/kernfusie/AARDWARMTE en vooral ook zuinige aperatuur!
zo is de overheid GEK op de term waterstof. welke momenteel wordt gemaakt uit aardolie/aardgas.... voor transportdoeleinden is dit niet het ideale stofje. wel voor ander mobiele toepassingen zoals pda's e.d.

voor transport is methanol veel geschikter! (voor de geïntresseerden: "beyond oil and gas: the methanol economy" isbn 3-527-31275-7)




M.b.t. een Agusta op kernfusie: geef mij maar een op Methanol, dan hou ik lekker een mooi otto-motor geluid!!!!!! ;)

en anders op Nitromethaan :o
 
geef mij maar een op Methanol, dan hou ik lekker een mooi otto-motor geluid!!!!!! ;)
en anders op Nitromethaan

Persoonlijk vind ik het ottogeluid niet mooi, vooral van die onregelmatige tweetakt motoren krijg ik kippenvel. Ik geniet iedere dag weer van het dieselgeluid, in combinatie met de turbofluit en een stoelleuning die in de rug drukt. :9

Voor wat betreft het alcoholrijden, waarom zou je je beperken tot methanol. Je kunt gerust methanol, ethanol, propanol en mogelijk nog hogere fracties mengen. Jouw Otto lust dat allemaal. Dat wij ons beperken tot ethanol wil niet zeggen dat Otto ook zo kieskeurig is. :+
Ik denk dat het zelfs economisch rendabel is om het zelf te destilleren. }) Scheelt een boel accijns. zucht, had ik nu ook maar een otto ipv. een diesel |(

Nitro is overigens een smaakmaker, dat kun je ook aan de alcohol toevoegen.
 
Zo iets zou het in mijn idee in de toekomst moeten worden. Tot die tijd blijf ik maar triceratopsen recyclen.. :+

De minerale olie komt volgens mij van zeer kleine diertjes.
Foraminiferen , als ik het tenminste goed schrijf. Een klein zeediertje met een exoskelet van kiezel, een pantsertje van kiezel dus. Dat diertje is in de orde van 0,01-0,1 mm groot.
Om te kunnen blijven zweven heeft die in zijn lijf een druppeltje olie, ook miniscuul klein. Als het beestje sterft dan zakt die uiteindelijk naar de bodem met het miniscule druppeltje olie, waarom die zinkt als die sterft weet ik niet. Over de honderden miljoenen jaren zijn er heel wat gestorven en is er een aanzienlijke laag met olie en kiezel. Door druk en temp. zal de olie veranderen van dierlijk naar mineraal.

Om 1 liter olie te maken heb je dus iets in de orde van (2 x 10^14 )van die beestjes nodig. Met wat er uit de grond is gehaald en wat er nog uitkomt is het aantal diertjes onvoorstelbaar.
 
Persoonlijk vind ik het ottogeluid niet mooi, vooral van die onregelmatige tweetakt motoren krijg ik kippenvel. Ik geniet iedere dag weer van het dieselgeluid, in combinatie met de turbofluit en een stoelleuning die in de rug drukt. :9

Voor wat betreft het alcoholrijden, waarom zou je je beperken tot methanol. Je kunt gerust methanol, ethanol, propanol en mogelijk nog hogere fracties mengen. Jouw Otto lust dat allemaal. Dat wij ons beperken tot ethanol wil niet zeggen dat Otto ook zo kieskeurig is. :+
Ik denk dat het zelfs economisch rendabel is om het zelf te destilleren. }) Scheelt een boel accijns. zucht, had ik nu ook maar een otto ipv. een diesel |(

Nitro is overigens een smaakmaker, dat kun je ook aan de alcohol toevoegen.


Daar is de wetenschap het nog nooit helemaal over eens, er zijn zelfs wetenschappers die beweren dat het van kometen afkomstig is!

en bijv. wikipedia schrijf:

De meeste wetenschappers gaan ervan uit dat aardolie en aardgas fossiele brandstoffen zijn.

In tegenstelling tot steenkool en bruinkool, die in een moerassige omgeving werden gevormd, vormde de voorloper van aardolie, het kerogeen of aardwas, zich op de zeebodem. Noodzakelijk was dat die zeebodem zeer zuurstofarm was, waardoor de bezinkende organismen niet volledig konden worden verteerd door aaseters of bacteriën. Zo vormde zich, ten gevolge van gedeeltelijke afbraak van de organische materie door anaerobe bacteriën, de kerogeen, die te vinden is in de zogenaamde teerzanden. Als de kerogeen bevattende sedimenten later diep begraven werden onder andere sedimenten, kon het gebeuren dat de temperatuur opliep tot tegen de 100 graden Celsius. In dat geval werd de kerogeen omgezet in aardolie. Bij nog hogere temperaturen werd hij omgezet in aardgas. Aardolie of aardgas is veel lichter dan steen en water, dus de fossiele brandstof werd, als het bovenliggende gesteente poreus genoeg was, naar boven gedrukt. Vaak stuitte de aardolie of het aardgas dan uiteindelijk op een ondoordringbare laag, en daar vormde zich dan een aardolie- of aardgas voorkomen. (Kerogeen is een vaste stof, die geen neiging heeft om door de poriën van het gesteente naar omhoog op te stijgen).

Een minderheid onder de wetenschappers is van mening dat aardolie of aardgas geheel of ten dele hun ontstaan hebben te danken aan methaan dat van oudsher al in de aardmantel aanwezig was en dat vervolgens door de aardkorst omhoog gestegen is.



een een diesel is ook gebaseerd op de Otto!

Maar dat negatieve praat over de otto motor??? :(

en het gejankt van een tweetact crosser/racer: :9~ (scootah's :r )


en over de verschillende soorten brandstof: is methanol niet het goedkoopst???? (heb ik us gehoord...) maar het in de motor te gooien?? nee, kleine tank, en relatief weinig kilometers (voor mij dan hè! +/- 7500 p/j) maar voor de auto, een diesel, heb ik wellus gekeken naar biodiesel, om dit zelf te maken.... maar zoveel verstand heb ik daar niet van.
en nitro kun je maar beter bij de dragrace houden! wel zo goed voor de levensduur van je blok......
 
Een diesel kan veel meer vervangende brandstoffen aan dan een benzinemotor en vooral een (verouderde maar in nieuw concept terugkerende) DIRECT INGESPOTEN diesel, die bovendien nog pakweg 20% zuiniger loopt (voorkamers kosten veel energie).

De eerste dieselmotor liep trouwens op .... kolenstof.

In erg warme zomers kun je tamelijk goed rijden op een hoog aandeel slaolie bij de diesel-brandstof, maar de koude start wordt moeilijker en beneden 25GrC snel slechter of geheel niet lukkend.
Erg oppassen trouwens welke categorie inspuit-pomp er gebruikt is: Bosch kan ertegen maar Lucas sneuvelt.
Je kunt trouwens gepakt worden wegens belastingontduiking.
 
Waterstof is alleen rendabel als productie en verbruik doorgekoppeld staan en precies op elkaar afgestemd in zo hoog mogelijk tempo; zelfs dan nog gaat een groot percentage waterstof verloren, dwars door wanden heen.

Ik denk niet dat dit oeroude prestige-object ooit anders dan in proefperioden op wegen zal worden losgelaten. Cijfers over opslagduur van kilogrammen waterstof en verliezen daarvan per dag of per uur worden buiten het nieuws gehouden; kosten, energieverbruik en gewicht van bijzondere verliesvertragende middelen en systemen verzwegen. Allemaal zo politiek-correct, maar het gaat wel van belastinggeld.

Kijk, dat weet ik dus weer niet.. :( Ga ik onthouden..

Dan wordt het inderdaad methanol, maar zit je NOG STEEDS met je verbrandingsmotor die een regelecht ramprendement heeft. Het maakt voornamelijk schadelijke afgassen, warmte en lawaai, met als bijproduct beweging.
(ik denk nu even uit milieu oogpunt, niet uit motorrij-oogpunt)
Juist het idee van een electro-aandrijving die ook als generator gebruikt kan worden, die een rendement heeft van rond de 70% (en later met supergeleiding veel meer) is perfect. Bovendien is zo'n ding vreselijk soepel, veel koppel bij toerental 0 en bijna geen onderhoud. Versnellingsbak kun je weglaten, koppeling kan weg, een motor in een wiel doet meteen alles; remmen, optrekken, differentiatie in bochten..
Je zit enkel met die accu!! Duurt een eeuw om op te laden en de actieradius klein, bovendien weegt-ie als voetlood.
Juist waterstof (gemaakt door water met kernfusie electriciteit te splitsen) zou ideaal zijn, omdat dit met een brandstofcel in electriciteit omgezet kan worden.
Je kunt dan gewoon tanken, je hebt altijd electriciteit genoeg voor de aandrijving enz.
Helaas... Misschien komt er ooit een materiaal dat waterstof gasdicht kan vasthouden. (al kan dat bijna niet, aangezien waterstof aan het begin van ons systeem der elementen zit en dus het kleinste molecuul is wat er bestaat..Ik had het dus zelf ook al kunnen bedenken.. Beetje naief :P ).
 
Er zijn ook schitterende grote 2tacten in schepen en lokomotieven die een geluid maken waar een v8 niet tegen op kan. })

(In schepen): dat zijn loeigrote, super-laagtoerige, KLEPPEN-2takt-diesels met grote cilinder-aantallen, 11-in-lijn ofzo, dus een leuk aantal klappen per 1 omwenteling. Lopen zuiniger dan een viertakt en zijn zo gebouwd dat tijdens de vaart een zuiger ter reparatie kan worden stilgezet terwijl de overige blijven doorlopen. Moeilijk vergelijkbare techniek.
 
(In schepen): dat zijn loeigrote, super-laagtoerige, KLEPPEN-2takt-diesels met grote cilinder-aantallen, 11-in-lijn ofzo, dus een leuk aantal klappen per 1 omwenteling. Lopen zuiniger dan een viertakt en zijn zo gebouwd dat tijdens de vaart een zuiger ter reparatie kan worden stilgezet terwijl de overige blijven doorlopen. Moeilijk vergelijkbare techniek.

Laatst op discovery, een 90.000 pk scheepsdiesel. Verbruik 1 liter diesel op 136 km/ton.
 
XXtreme.
Een Ottoproces is een ander proces dan het dieselproces. De formules zijn ook verschillend.
Het Ottoproces is op papier iets gunstiger, heeft een hoger rendement, dan het dieselproces, bij gelijke druk.

Benzine kan je niet zo hoog comprimeren terwijl de temp onder de 300 gr.celsius blijft (de onsteektemp).
Bij het dieselproces hoeft dat ook niet want diesel wordt pas op het laastst ingespoten.Bovendien kan dat bij aanzienlijke hogere druk gebeuren, dat is zelfs wenselijk omdat de temp. hoog moet worden.
Bij de benzinemotor ontbrand het gehele mengsel volgens een bolvormig front zeer snel tijdens de arbeidsslag. Bij diesel wordt de brandstof gedurende de arbeidsslag ingespoten.
 
Google eens op "Detroit Diesel" :9~

Het kan nog veel erger 8-)
http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/

Waterstof is alleen rendabel als productie en verbruik doorgekoppeld staan en precies op elkaar afgestemd in zo hoog mogelijk tempo; zelfs dan nog gaat een groot percentage waterstof verloren, dwars door wanden heen.
Waterstof kun je heel goed opslaan bij lage druk als je het laat oplossen in daarvoor geschikte metalen. Een kleine verhoging in temperatuur en het komt weer vrij. Jaren geleden was er een groepje wetenschappers dat dacht dat zij kernfusie bij lage temperatuur had ontdekt. Zij gebruikten electroden van ik meen palladium in een badkuip met water. Toen zij de electroden onder water lieten vonken verwarmde het water meer dan met het toegevoerde electrisch vermogen verklaarbaar was. Dit werd gepubliceerd en in een klap was hun reputatie naar de knoppen.
 

Detroit Diesel's zijn 2takt diesels (de oudere dan toch) van iets van V6 tot V12. (Dacht ook wel wat 6 cilinder lijnblokken) Maar hoe dan ook ik moet me veel vergissen als die dingen altijd kleppen hebben. Ze hebben dan ook standaard een Rootsblower voor de vuldruk, aangezien ze geen carterspoeling hebben en gewoon motorolie in het carter... Enfin.
 
Het kan nog veel erger 8-)
http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/Waterstof kun je heel goed opslaan bij lage druk als je het laat oplossen in daarvoor geschikte metalen. Een kleine verhoging in temperatuur en het komt weer vrij. Jaren geleden was er een groepje wetenschappers dat dacht dat zij kernfusie bij lage temperatuur had ontdekt. Zij gebruikten electroden van ik meen palladium in een badkuip met water. Toen zij de electroden onder water lieten vonken verwarmde het water meer dan met het toegevoerde electrisch vermogen verklaarbaar was. Dit werd gepubliceerd en in een klap was hun reputatie naar de knoppen.


:z

Ik ken veel van die verhalen; wat kost en weegt en meet dat opslagspul in staat van paraatheid, tegenover kilo's/liters gas en hoe lang blijven die kilo's bewaarbaar?
Spontaan leeg na 1 week stilstand is niet aantrekkelijk en een machine van 4 kuub omvang en 3000kg gewicht op de weg die na 24 uren tanken in staat is om een snelheid van 60km aan te houden gedurende 3 uren en daarna weer moet tanken is hooguit wetenschappelijk spannend en zal niet lekker sturen.

.... Een kleine verhoging in temperatuur en het komt weer vrij ....
Geef eens cijfers/waarden van "temperatuur", hoe koud opgeslagen en hoe warm weer vrij en meteen een berekening van hoeveel energie en tijd dat kost en waaruit die energie wordt betrokken?
 
Laatst bewerkt:
Willem

Niet eens zo heel lang hoeven zoeken. Het is inderdaad palladium dat deze
eigenschappen bezit. Ik heb niet de temperatuur kunnen vinden waarbij het
waterstof weer vrij komt.
bron: http://nl.wikipedia.org/wiki/Palladium_%28element%29

Het metaal heeft de ongewone eigenschap dat het tot 900 maal zijn
eigen volume aan waterstof kan opnemen bij kamertemperatuur

Soortelijke massa 12, dus in 10 liter, 120 kg palladium kun je 9000 liter
waterstof opslaan bij kamertemperatuur en atmosferische druk!

De reden dat dit nog niet toegepast wordt zit hem waarschijnlijk in het feit dat palladium niet in zulke grote hoeveelheden beschikbaar als b.v. ijzer.
Dus zal zeer waarschijnlijk wanneer straks de olie op is alleen de elite met
een palladiumtank rondrijden. Jan met de pet mag iedere tien km stoppen om
te tanken :o
 
Waterstof kan toch in Natrium bewaard worden.
Natrium ligt in enorme vooraden als zout in de zoutmijnen en in zeewater.

9000 liter gas is natuurlijk helemaal niks. Als je even gas geeft dan zijn die 9000 liters alweer op.
 
Waterstof kan toch in Natrium bewaard worden.

Dat is geen kwestie van opslaan. Natrium en water reageert met elkaar waarbij waterstofgas vrij komt. Dit is een exotherme reactie dus je zult dan ook heel veel warmte moeten wegwerken. Daarnaast heb je naast heel reactief metallisch natrium een tank met water aan boord. Niet erg practisch dus.
9000 liter gas is natuurlijk helemaal niks.
10 liter is natuurlijk ook helemaal niets voor een tank

Ik verwacht trouwens niet dat de waterstofeconomie het gaat worden. Het zal ook niet de meest practische oplossing zijn die gebruikt gaat worden.
Ik verwacht dat de methode die het best controleerbaar is voor de regering in gebruik wordt genomen.
Dus de methode die op een goed controleerbare manier de meeste accijnzen oplevert.
 
Laatst bewerkt:
Terug
Bovenaan Onderaan