Игорь Белецкий решил провести ещё один эксперимент. В данной публикации анонс его устройство, описание которого в полной версии будет изложено позднее. Задача автора разработки — сравнить элементы Пельтье с механической версией электрогенератора и попробовать двигатель Стирлинга в качестве генератора электричества для походных условий, когда можно от обычного костра вырабатывать ток.В одной из статей, опубликованных ранее, мы изложили несколько экспериментов, проведенных Игорем Белецкий. Он создал электрогенератор, который работал на элементах Пельтье и его мощности хватало для зарядки различных девайсов. Опять же в данном случае генератор на Пельтье при помощи костра, он будет греться и будет сравнение мощностей. Это не законченная версия. Потребуется еще кое-что доделать. Но уже сегодня можно рассмотреть некоторые особенности. В продаже дешево элементы в этом китайском магазине. Есть и кулер охлаждения.
Видео с канала И. Белецкого
Поставим его на подставку. Снизу разместим маленькую китайскую свечку строго под нагревателем. И немножко подождем. Спустя буквально минуту попытаемся немного провернуть. Нагреватель от свечи достигает температуры не выше 80 градусов в самой горячей точке по центру, потому что можно свободно руками держать его, а это значит по бокам достигается температура не более 60 градусов. В центре устройства не более 80 градусов, но этот массивный двигатель Стирлинга работает. Это все потому, нагреватель сделан из нержавеющей кружки. Стенка у него всего 0,3 миллиметра и тепло легко попадает внутри двигателя. Сама головка нагрева не маленькая — 100 миллиметров в диаметре, поэтому воздух внутри активно расширяется и толкает большой поршень. Он даже разгоняется, а при этом температура нагревателя сбоку не более 60 градусов. Для чего это сделано? Для того, чтобы проверить насколько хорошо собрана модель. Если устройство будет работать даже на маленьком количестве теплоты, значит внутри нет зазоров, через которые будет выходить воздух. То есть хорошая герметичность устройства. Внутри стоит графитовый поршень. Все хорошо подогнано.
Поэтому есть большие надежды, что это двигатель хорошо покажет себя на более высоких температурах. Этого пока не делается, потому что он не очень хорошо сбалансирован. При попытках его нагрева с помощью газовой горелки у него начинается вибрация. Потому что поршни, как рабочий, так и вытеснитель, они имеют массу которую на коленвале необходимо сбалансировать до о минимальных вибраций. В ближайшее время вас ждет много интересных роликов с этим двигателем. На маховике будет установлен походный электрогенератор и когда появится возможность сравнить эту модель по производительности с электрогенератором на элементах Пельтье. В тестовых замерах будет использоваться в качестве источника тепла костер. Обратите внимание, какая у модели качественная механика, на нее потрачено очень много времени, чтобы собрать качественное устройство. Маховик плавно вращается, нет никакого биения, никаких восьмерок. В этой модели механическое трение будет сведено к минимуму. Будет получен неплохой результат на выходе. А теперь возьмем этот абсолютно холодный двигатель и опустим его в горячую воду. Горячая вода быстро запустит двигатель, который начнет сразу набирать обороты. Вода хорошо окружает головку нагрева и быстро подает тепло внутрь двигателя. Многие спрашивали, можно ли сделать двигатель Стирлинга, который бы работал на горячей воде. Есть солнечные установки, которые нагревают пол-дня от солнечного тепла бойлер для получения воды для дома. А вторую половину дня, бывает, даже самую жаркую, они стоят без толку, потому что оставшееся тепло просто некуда девать. А если сделать еще один бойлер, который писал бы двигатель Стирлинга. Двигатель мог бы отбирать тепло у этого бойлера на протяжении суток и снабжать электричеством дом для минимального освещения, зарядки аккумулятора и других нужд. Вполне реальная схема, над которой можно подумать.
izobreteniya.net
Ученый, изобретатель Игорь Белецкий много лет увлекается разработкой двигателей и генераторов, создает источники альтернативной энергии. Его генератор Стирлинга, а точнее генератор на основе двигателя с тем же названием удивляет своей довольно высокой мощностью, которая преобразует тепло от свечи в яркий свет светодиодного фонаря.
Если нет ресурсов на изготовление устройства, то можно купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как например, в этом китайском интернет-магазине.
Уже готовый высокотемпературный мотор Стирлинга соединяется с помощью ременной передачи с простым электромотором постоянного тока и подключаем, например к радиоприемнику. После некоторого времени после запуска двигателя начинает вырабатываться ток, радио работает!
В следующем видео показано, как пламя свечи преобразуется в свет светодиодных фонарей. Видно, как яркий фонарь на 12 светодиодов освещает комнату.
И. Белецкий создал и более мощный генератор Стирлинга, который способен вырабатывать электричество напряжением до 13 вольт. Мощность двигателя 10 ватт.
Если вы хотите разобраться в принципе Стирлинга, то статья про это тут.
izobreteniya.net
На канале Игоря Белецкого вышел ролик с показом работы довольно мощного двигателя Стирлинга, который использован в полевых условиях в качестве генератора. На нашем сайте в поиске вы найдете немало генераторов и моторов Стирлинга автора, в том числе данное устройство на неодимовых магнитах. В поиску по сайту напишите: Белецкий.
Электрическая мощность генератора Стирлинга достигает 10 ватт. Механическая в полтора-два раза больше. В качестве электрогенератора используется простейшая схема однофазного низкооборотного генератора на неодимовых магнитах. Ее очень легко сделать самому. Здесь используется импульсный стабилизатор напряжения. Выдает 5 вольт на зарядку телефона для планшета.
У такого типа генератора есть свои недостатки. Первый недостаток, это его вес. Вряд ли его можно назвать походом, так как в имеющейся комплектации весит 3,5 килограмма. Его можно сделать более легким, но все равно это слишком много для мобильного походного генератора. Ну если его поставить в какой-нибудь сторожке, в тайге. Им будет удобно пользоваться для зарядки мелких электронных устройств.
У каждой схемы есть свои плюсы и минусы. У этой конструкции недостатком является вес. Но зато я ее не страшно перегреть, как это было бы с элементами Пельтье. Последние летом нереально использовать без водяного охлаждения. Ну где вы воду найдете в лесу? А здесь большой радиатор прекрасно справляется. Стирлинг нормально работает. Под каждый вариант исполнения генератора можно найти своего потребителя.
izobreteniya.net
Изобретение относится к системам двигатель-генератор. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга содержит цилиндр, рабочий поршень, холодильник, регенератор и нагреватель, а также кольцевую электрическую обмотку на цилиндре. Цилиндр разделяется подвижным вытеснительным поршнем на холодную и горячую полости. Рабочий поршень подвижно установлен в холодной полости. Холодильник, регенератор и нагреватель последовательно расположены и соединяют холодную и горячую полости. Рабочий поршень жестко соединен со штоком, выполненным из магнитного материала. Сердечники электрической обмотки имеют двутавровое сечение. По обеим сторонам сердечников вдоль оси штока расположены кольцевые магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами. На штоке поршня выполнены кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом. На цилиндре у вытеснительного поршня установлен датчик положения поршня, последовательно электрически соединенный через микропроцессор с регулировочным клапаном на трубопроводе между нагревателем и холодной полостью. Изобретение направлено на повышение надежности и экономичности генератора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор, и может быть использовано при проектировании и производстве источников переменного электрического тока.
Известна система двигатель-генератор переменного электрического тока [Аткинс Б. Общая теория электронных машин. Пер. с англ. И.В. Антака. Государственное энергетическое издательство. М.-Л., 1960. 272 с.], в которой для возбуждения ЭДС в силовых обмотках статора якорь совершает вращательное движение. Зачастую в этой системе в качестве двигателя используют двигатель внутреннего сгорания [Мировое судовое дизелестроение. Конструкции конструирования, анализ международного опыта: Учебн. пособие / Г.А. Конкс, В.А. Лешко. - М.: Машиностроение, 2005. 512 с.].
Недостатком такой системы является сложность преобразования с помощью кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательного движения поршней двигателя во вращательное движение коленчатого вала, присоединенного к якорю генератора.
Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь тепловой энергии в электрическую с двигателем Стирлинга [Уокер Г. Двигатели Стирлинга. М.: Машиностроение., 1985, с.215-217, рис.9.13]. Указанный преобразователь содержит герметичный цилиндр с рабочим поршнем из постоянного магнита, вытеснительным поршнем и рабочей средой, обмоток возбуждения, нагревателя, регенератора, холодильника и функциональных элементов, необходимых для работы преобразователя.
Недостатками этого устройства является низкая надежность рабочего поршня из магнитного материала и малая экономичность преобразователя вследствие отсутствия органов управления параметрами системы и ее функциональными внутренними и внешними связями, обеспечивающими преобразование тепловой энергии в электрическую.
Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы преобразователя тепловой энергии в электрическую.
Указанная цель достигается тем, что электрический генератор переменного тока (ЭГПТ) с двигателем Стирлинга, содержащий цилиндр, разделяемый подвижным вытеснительным поршнем на холодную и горячую полости, рабочий поршень, подвижно установленный в холодной полости, холодильник, регенератор и нагреватель, последовательно расположенные и соединяющие холодную и горячую полости, а также кольцевую электрическую обмотку на цилиндре, отличающийся тем, что рабочий поршень жестко соединен со штоком, выполненным из магнитного материала, сердечники электрической обмотки имеют двутавровое сечение, по обеим сторонам сердечников, вдоль оси штока расположены кольцевые магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, на штоке поршня выполнены кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом, а на цилиндре у вытеснительного поршня установлен датчик положения поршня, последовательно электрически соединенный через микропроцессор с регулировочным клапаном на трубопроводе между нагревателем и холодной полостью. В качестве материала кольцевых магнитов использован сплав из неодим-железа-бора. Длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок штока поршня и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников электрической обмотки выполняется равной толщине выступов штока поршня, при этом прорези кольцевых сердечников электрической обмотки у штока поршня заполнены немагнитным материалом.
ЭГПТ с двигателем Стирлинга характеризуется тем, что в качестве материала кольцевых магнитов использован сплав из неодим-железа-бора.
На фиг.1 представлена схема ЭГПТ с двигателем Стирлинга, на фиг.2 - вид А в разрезе.
ЭГПТ содержит цилиндр 1, разделяемый подвижным вытеснительным поршнем 2 на холодную полость 3 и горячую полость 4, рабочий поршень 5, подвижно установленный в холодной полости 3, нагреватель 6, регенератор 7 и холодильник 8, последовательно расположенные и соединяющие горячую полость 4 и холодную полость 3. ЭГПТ имеет также кольцевую электрическую обмотку 9 на цилиндре 1.
Согласно изобретению рабочий поршень 5 жестко соединен со штоком 10, выполненным из магнитного материала. Кольцевые сердечники 11 (фиг.2) электрической обмотки 9 имеют двутавровое сечение, по обеим сторонам сердечников 11 вдоль оси штока 10 расположены кольцевые магниты 12, обращенные друг к другу разноименными полюсами, на штоке 10 выполнены кольцевые канавки 13, заполненные немагнитным материалом. На цилиндре 1 у вытеснительного поршня 2 установлен датчик 14 положения поршня (фиг.1), последовательно электрически соединенный через микропроцессор 15 с регулировочным клапаном 16 на трубопроводе между холодильником 8 и холодной полостью 3. Прорези кольцевых сердечников 11 и штока 10 имеют соответственно кольцевые вставки 17 и 13 (фиг.2), выполненные из немагнитного материала.
Кольцевые сердечники 11 имеют прорези длиной ”h” и полки толщиной ”K”. Длина кольцевых канавок 13 на штоке 10 равна "H". Толщина кольцевых магнитов 12 составляет величину ”c”. Длина прорезей ”h” кольцевых двутавровых сердечников 11 равна длине канавок ”H” штока 10 и толщине ”c” кольцевых магнитов 12, а толщина полок ”k” кольцевых сердечников 15 соответствует толщине выступов ”m” штока 10.
ЭГПТ с двигателем Стирлинга работает следующим образом. При действии механизма привода (не показан) в цилиндре 1 перемещается рабочий поршень 5 и вытеснительный поршень 2 со сдвигом по фазе относительно друг друга. При резком (быстром) движении рабочего поршня 5 от НМТ к ВМТ и замедленном движении вытеснительного поршня 2 в этом же направлении происходит процесс сжатия рабочего тела, находящегося в холодной полости 3 цилиндра 1.
Затем происходит процесс подвода теплоты к рабочему телу. При этом рабочий поршень 5 совершает замедленное движение, приближаясь к своей верхней мертвой точке (ВМТ), а вытеснительный поршень 2 совершает быстрое перемещение к своей нижней мертвой точке (НМТ). За счет этого рабочее тело перемещается из холодной полости 3 через холодильник 8, регенератор 7, нагреватель 6 в горячую полость 4 цилиндра 1. При этом рабочее тело в нагревателе 6 интенсивно нагревается. Избыточное давление рабочего тела действует на рабочий поршень 5, который интенсивно перемещается к своей НМТ. При этом совершается такт расширения-рабочий ход.
Затем вытеснительный поршень 2 быстро перемещается к своей ВМТ. За счет этого рабочее тело перемещается из горячей полости 4 через нагреватель 6, регенератор 7 и холодильник 8 в холодную полость 3. При этом рабочее тело охлаждается до исходной температуры. Система приходит в исходное состояние, и цикл повторяется.
При движении рабочего поршня 5 от НМТ к ВМТ происходит холостой ход и от ВМТ к НМТ рабочий ход. Вследствие этого перемещения магнитные потоки кольцевых магнитов 12 и кольцевых сердечников 11 (фиг.2) генерируют ЭДС в электрической обмотке 9, снимаемую с электрических разъемов (на фиг.1 не обозначены). Генерирование ЭДС происходит в тот промежуток времени, когда выступы ”m” штока 10 находятся вблизи полок ”k” кольцевых сердечников 11 (на фиг.2 магнитные силовые линии показаны пунктиром).
Для регулирования рабочих положений поршней на цилиндре 1 с помощью датчика 14 (емкостного, магнитного и т.п.) определяется положение вытеснительного поршня 2. Результирующий сигнал подается на вход микропроцессора 15, где сравнивается с заданным значением, а затем соответствующий сигнал поступает на регулировочный клапан 16, который регулирует количество рабочего тела в холодной полости 3. Это обеспечивает оптимальные выходные характеристики преобразователя тепловой энергии в электрическую.
Для надежного уплотнения шток 10 выполняется цилиндрическим с заполнением кольцевых канавок 13 немагнитным материалом, например алюминиевым сплавом.
В качестве материала кольцевых магнитов 12 может использоваться сплав неодим-железо-бор, обладающий высокими магнитными свойствами. Наличие кольцевых магнитов 12, охватывающих шток 10, позволит повысить надежность уплотнения между штоком 10 и цилиндром 1 использованием магнитной смазки.
Для повышения надежности кольцевой электрической обмотки 9 (фиг.1) прорези кольцевых сердечников 11 у штока 10 имеют кольцевые вставки 17 (фиг.2), выполненные из немагнитного материала, например из алюминиевого сплава.
1. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга, содержащий цилиндр, разделяемый подвижным вытеснительным поршнем на холодную и горячую полости, рабочий поршень, подвижно установленный в холодной полости, холодильник, регенератор и нагреватель, последовательно расположенные и соединяющие холодную и горячую полости, а также кольцевую электрическую обмотку на цилиндре, отличающийся тем, что рабочий поршень жестко соединен со штоком, выполненным из магнитного материала, сердечники электрической обмотки имеют двутавровое сечение, по обеим сторонам сердечников вдоль оси штока расположены кольцевые магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, на штоке поршня выполнены кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом, а на цилиндре у вытеснительного поршня установлен датчик положения поршня, последовательно электрически соединенный через микропроцессор с регулировочным клапаном на трубопроводе между нагревателем и холодной полостью.
2. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала кольцевых магнитов использован сплав из неодим-железо-бора.
3. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга по п.1, отличающийся тем, что длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок штока поршня и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников электрической обмотки выполняется равной толщине выступов штока поршня.
4. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга по п.1, отличающийся тем, что прорези кольцевых сердечников электрической обмотки у штока поршня заполнены немагнитным материалом.
www.findpatent.ru
Если Вас затронуло это видео поддержите его лайком, или оставьте отзыв, мне очень важна Ваша поддержка. Сделайте его репост в соцсетях.
Меня зовут Игорь Белецкий. Я давно увлекаюсь техническим творчеством и популяризацией науки в интернете. Мои видео говорят сами за себя. Сегодня я посвящаю этому занятию все свое время, превратив хобби в работу.Только благодаря финансовой поддержке постоянных зрителей, мои ролики бесплатны для всех, и я хочу, чтобы так было всегда.
Но учитывая не стабильную экономическую (и прочую) обстановку в стране, хочу обратиться к новым зрителям – окажите (у которых есть возможность конечно) любую благотворительную помощь моим экспериментам.
Это позволит мне поддерживать материальную базу и арендовать помещение для работы. А также, снимать ролики чаще и делать их ещё интереснее. Моя цель выпускать новый ролик каждую неделю.
Я очень надеюсь, что мой проект продолжит существование в этот не простой период грязных политических игр, войн и мракобесия.
QIWI +380979363329
WebMoney ( U333875824154; Z287234330137; R287776577874 )
Яндекс деньги 410011260810394
Карта Приват Банка 5168 7423 4754 5463
По системе liqpay.com/ru на мой личный телефон (+38) 067- 393-13- 82
Или любым частным переводом на меня лично, Украина, г.Харьков, BELETSKIY IGOR LEONIDOVICH
Подписывайтесь, заказывайте эксперименты, принимайте активное участие в жизни моего канала. Мой сайт physicstoys.narod.ru , почта [email protected]
Спасибо всем тем, кто уже протянул руку помощи и не позволил проекту развалиться ещё в начале этого года.
Я исследую физические явления, проверяю теории и демонстрирую результат. Станьте свидетелем чудесного преобразования энергии из одного вида в другой. Занимательная физика, научные эксперименты, эффектные опыты, технические самоделки, идеи, гипотезы, изобретения и разоблачения. Двигатель Стирлинга, паровой двигатель, паровая турбина, генератор электричества, электрогенератор, магнетизм, магнитная левитация, магнитный двигатель, магнитный подшипник, магнитный подвес, маховик накопитель энергии, супермаховик, водяной насос, концентратор солнечных лучей, паровая пушка, паровая ракета, вечный двигатель, свободная энергия и многое другое.Stirling engine, Steam engine, Steam Turbine, Generator, Linear Electric Generator, Free Piston Engine, Steam Machine, Thermal Lag Engine, Harwell Thermomechanical Generator TMG, Thermoacoustic Stirling engine, Magnetic Bearing, Magnetic Levitation, Solar concentrator, perpetuum mobile, magnet motor, free energy, water pump.
newsvideo.su
