Stirling-ILP pientalon lämmitykseen

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tossa mietin, että hauska idea energiaomavaraisuuteen näinä epävakaiden sähkönhintojen päivinä voisi olla stirling-motti yhdistettynä ilmalämpöpumppuun, vai voisiko ? Esim. jos jostain Stirling-koneesta saisi 1kW ulos klapeilla tai pelleteillä, hyvä ILP voisi lämmittää 5kW:llä talon mukavasti aika pienellä syöttöenergian määrällä. Mitä sanotte, onko periaatteessa mahdollista, Stirlingeissä kai on aika hyvä hyötysuhde ? Ikiliikkujahan tuo ei olisi, mitä joku pelkäsi taannoin täälläkin jossain vastaavassa viritysideassa, koska kyseessä ei ole suljettu järjestelmä, vaan siinä siirretään pääasiassa ulkolämpöä sisään plus pari klapia pesään. Normaalit ilman liikkeet eli tuuli siirtää uutta ilmaa eli energiaa lähistölle pikkuhiljaa...

Jos tällaista ei ole tehty, niin johtuuko se tehohäviöistä, Stirlingien kalleudesta vai elinkeinoelämän nuivuudesta vaihtoehtoisia energialähteitä kohtaan ?

Eli mistä saisin 1kW pelleteillä toimivan Stirlingin ja paljonko maksais ? Kannattaisko se kytkeä suoraan akselista ILPpiä vääntämään ettei tulis tehohäviöitä ? Tää on niin hauska idea, että voisin lähteä rakennusprojektiin mukaan...

Jos ILP:in COP muuten on parhaimmillaan 1:5, miksei stirling voisi saada ILPItä vähän lisätehoa ilpin pyöritykseen käynnistyttyään klapeilla, ihan vaan ulko-sisä-lämpötilaeron avulla ?

Sivut

Kommentit (20)

Vierailija

Sen takia, että lämpö ei virtaa "ylämäkeen" itsekseen. Kyseinen menetelmä toimisi vain silloin, kun ulkona on kuumempaa kuin sisällä.

Vierailija

Ilmalämpöpumppu tosiaan on sellainen vekotin, joka pumppaa parhaimmillaan 4kW energiaa ylämäkeen ulkoilmasta 1kW syötteellä. Saatavissa lähimmästä rautakaupasta. Mutta tuossa mietin, miten sen 1kW sähköä saisi omavaraisesti...

Stirling-motti muuttaa lämmön aika suoraan sähköksi, näin mainostetaan. Eli ynnätään 1+1. No, tarkemmin googlaten uusseelantilaiset onkin näemmä tuotteistaneet homman
http://www.whispergen.com/

ja testanneet hommaa juuri käytännössä Brittilässä peräti kymmenissätuhansissa kodeissa, tosin maakaasulla. Suomessa toimisi paremmin pelletti- tai hakeversio, lisäksi noi generoi liikaa lämpöä, mähän halusin tossa enimmäkseen sähköä .

Mä ostan tollasen heti kun se toimii kotimaisella biopolttoaineella. Vai minkähänlainen setuppi tämä on...

http://www.whispergen.com/content/libra ... Sweden.pdf

Vierailija

OK, luin vastauksesi tarkemmin ja ilmeisesti vastasit tuohon loppuosan ideaan syöttää vähän energiaa takaisin ILPiltä stirlingille. Se oli vaan sellanen lisäviilaus, Oliskohan se mahdollinen vai rikkoisko tosiaan jotain termodynamiikan lakia.

Sitä ilmankin tulis komeesti toimeen noilla vermeillä, jos vaan sais hakkeet sähköks 1kW ilman lämpöä. Säästyis meinaan haketta aika reippaasti...

Vierailija

Ideoidessa unohdetaan laskea hyötysuhteet. Siten saadaan yli-optimistinen kuva. Seuraavaksi unohtuu välineiden kehitystyön vaikeus ja kalleus.
Stirling-moottorin saatavuus on olematon. "Kaikkiruokaisena" kiehtova moottori, mutta...

ilmaisin
Seuraa 
Viestejä1285
Liittynyt2.7.2005
tietää
Ideoidessa unohdetaan laskea hyötysuhteet. Siten saadaan yli-optimistinen kuva. Seuraavaksi unohtuu välineiden kehitystyön vaikeus ja kalleus.

Enemmän kuin totta.
Stirling-moottorin saatavuus on olematon. "Kaikkiruokaisena" kiehtova moottori, mutta...

Jos on riittävästi taitoa, Stirling-moottorin voi rakentaa itsekin.

Vierailija

Itte mutustelisin homman näin: Pelletistä voisi ehkä saada stirlingillä realistisesti ajatellen n. 20% akselille, 5kW poltin, loput käytettäisiin lämmittämiseen. Ja jos ILPO muuttaisi sen 1kw akselitehon käytännössä n. 3kw lämmöksi, olisi siten kokonaislämpöpläjäys 7kw? Eli hakekasa "kasvaisi" täten 1.4 kertaiseksi? Stirlingiähän jos pyörittää akselista niin se toimii lämpöpumppuna, ei kuulemma niin hyvin talokäytössä kuin ilpot, perustella en osaa. Tietenkin tästä saisi myös sähköt lämpöpumpun tehon kustannuksella jos välissä olisi generaattori.

Takaisinmaksuaika olisi varmaankin moottorien nykyhinnoilla vielä melkoinen, mutta en väitä etteikö siinä olisi järkeä....

Niin kait niitä whispereitä voisi saada biokiisselikäyttöisiä, mielestäni niitä on diisselikoneitakin. Jos ostat niin asennusapua on saatavilla ilmaiseksi, tai voishan siitä vähän maksaakkin...

Vierailija

Aiwan. Ja näyttää siltä, että hinnatkin on tulossa kovaa alaspäin. Esim. tollanen 1.2(sähkö) kW / lämpö(8kW) WhisperGen AC-maakaasupönttö maksaa ilmeisesti sarjatuotannon takia nykysellään 2000-3000£ Briteissä sis. asennukset. Ja tosiaan käytössä Briteissä, Saksassa, Ruotsissa plus lukuisissa ökyveneissä. Että sillee. Takaisinmaksuajaksi mainostavat muuten 4 vuotta:

http://www.greenconsumerguide.com/power ... enunit.htm

Lukekaa huviksenne tuo WhisperGen-saitti

http://www.whispergen.com/main/acwhispergen/

ei se brittihallitus suotta hanketta tue. Ehkä ne ei luota Bushin ja saudien energiapolitiikkaan . Ja vertaillaanpa vaikka maalämmön investointikustannuksiin, pannaan tohon IVT Nordic-lippulaiva-ILPO päälle niin jää silti mukavasti alle maalämmön hinnan. Hauskinta muuten on, että se syöttää liian sähkön valtakunnalliseen sähköverkkoon, mihin Helsingin Energia tuskin heti suostuisi

Lievän ongelman muodostaisi tuo polttoaine, en uskoisi oikein myöskään veli vienalaisen maakaasuun, jos haluaisin ikäänkuin stabiilin hinnan takuita energialle. Googlasin lisää, ja Jyväskylän Yliopistolla tekevät parhaillaan tekes-rahalla 10kW pelletti-stirlingiä, johon toivovat vähintään 15% hyötysuhdetta. Siitä sitten Jäspille ja kavereille tuotteistettavaksi.

http://www.tekniikkatalous.fi/doc.te?f_id=908455

Mutta toi (bio-)kiisseli kuulosti melkein yhtä hyvältä, mistä kuulit moisesta ? WhisperGen itte sanoo kehittelevänsä sitä 2-3v tähtäimellä, niillä on joku poltin valmiina, mutta ei oo tuotteistettu ? Mitenkähän tee-se-itse-rintamalla menee, onko vastaavia tsydeemejä...

Vierailija
mummovainaa
Itte mutustelisin homman näin: Pelletistä voisi ehkä saada stirlingillä realistisesti ajatellen n. 20% akselille, 5kW poltin, loput käytettäisiin lämmittämiseen. Ja jos ILPO muuttaisi sen 1kw akselitehon käytännössä n. 3kw lämmöksi, olisi siten kokonaislämpöpläjäys 7kw? Eli hakekasa "kasvaisi" täten 1.4 kertaiseksi? Stirlingiähän jos pyörittää akselista niin se toimii lämpöpumppuna, ei kuulemma niin hyvin talokäytössä kuin ilpot, perustella en osaa. Tietenkin tästä saisi myös sähköt lämpöpumpun tehon kustannuksella jos välissä olisi generaattori.

Takaisinmaksuaika olisi varmaankin moottorien nykyhinnoilla vielä melkoinen, mutta en väitä etteikö siinä olisi järkeä....

Niin kait niitä whispereitä voisi saada biokiisselikäyttöisiä, mielestäni niitä on diisselikoneitakin. Jos ostat niin asennusapua on saatavilla ilmaiseksi, tai voishan siitä vähän maksaakkin...

Eikun joo, olihan siellä tosiaan diisseli mainittu niin kuin sanoit:

"The heat to the engine is provided by a single point burner. This burner, developed by Whisper TechTM specifically for the WhisperGenTM, allows different models to operate on a variety of fuels including diesel, kerosene, natural gas or LPG. "

Eli kaikki nestekaasusta biokaasuun ja -dieseliin käy. Ei kun hernekeittoa syömään.

Tulee kyllä ensimmäisen kerran semmonen olo, että erinäiset valtionyhtiö Fortumilaiset saa windfall-optiopalkkioita samaan aikaan kun tämäntyyppistä ei isommassa skaalassa Suomessa oikein haluta tutkia tai tukea... Briteissä homma ilmeisesti jytää hyvin, jännä vaan, että sivulla ei ollut 2004 tuoreempia uutisia. Toivottavasti ei talous kaadu hyvässä jutussa.

Vierailija

Joo. Fortumilla kannatetaan öljylämmitystä tai suorasähkölämmitystä. Energiataloudellisien/riippumattomien -tekniikoiden kehittäminen saatika yleistyminen on pahasta. Voimayhtiöiden kannattaa hommata potentiaaliset tutkijat omiin leipiinsä pohtimaan jotain näennäisen merkityksetöntä. Takat ovat yleistyneet, mutta puunsaanti ja pienpolton aiheuttamat hiukkaset arveluttavat. Sitä vastoin lämpöpumppuihin ja lämpövoimakoneisiin perustuvat ratkaisut saattaisivat olla paha uhka kasvavalle energiankulutukselle.

Vierailija

Tosiaan. Se homma menee niin, että otetaan lämpöpumppu joka siirtää 3 kW 1 kW teholla. Ulos tulee siis 4 kW edestä lämpöä, kun lasketaan että sisäänmenevä energia muuttuu lämmöksi myös, niinkuin se tekeekin.

Kun tästä energiasta aletaan ottamaan se 1 kW ulos stirlingmoottorilla, pitäisi muodostaa lämpötilaero ulkoilman kanssa, että moottorin hyötysuhde nousee nollan yläpuolelle. Lämpötilaero ei kuitenkaan koskaan saavuta sitä pistettä, että stirlingmoottorin hyötysuhde nousisi yli 25%. Heti kun lämpötila on saavuttanut tuon pisteen ja moottori jyräytetään käyntiin, se alkaa laskea välittömästi ja lämpö virtaa takaisin ulos.

Lämpöpumpun ulostulo on liitettävä suoraan stirlingin sisäänmenoon, koska kaikki materia sillä välillä aiheuttaa taas oman lämpötilaeronsa, jonka takia stirlingin sisäänmenopuoli on kylmempi kuin lämpöpumpun ulostulo ja striling ei koskaan saavuta vaadittavaa hyötysuhdetta. Ennen kuin lämpötilaeroa pääsee muodostumaan, kaikki lämpö virtaa huonolla hyötysuhteella stirlingin läpi eikä siitä saada juuri mitään talteen.

Vain täydellisesti lämpöeristetyssä systeemissä saadaan sellainen tilanne, että laitteiden välissä on se lämpötila, jotta 4 kW energiaa virtaa ulos ja tuottaa 1 kW hyötytehoa - ja sekin yritys kaatuu mekaanisiin häviöihin.

Tilanne on kuin laittaisi hyrrän pyörimään avaruudessa. Se kyllä voi pyöriä pitkään, mutta pysähtyy heti kun yrität saada sen tekemään jotain työtä. Maan päällä ei niin ideaalisissa olosuhteissa ei ole mitään mahdollisuutta.

Tarvitaan sellaiset olosuhteet, että on vielä ulkoilmaa kylmempi paikka, johon lämpöenergiaa voi tumpata, jotta saadaan tuo lämpötilaero muodostettua ja kone pysyy käynnissä itsekseen.

Mutta tuo pelkkään lämmöntuottoon hankitun stirlingin sähkötuoton käyttäminen lämpöpumpun pyörittämiseen on ihan validi idea - ja hyvä sellainen.

Vierailija

Mutta tuo pelkkään lämmöntuottoon hankitun stirlingin sähkötuoton käyttäminen lämpöpumpun pyörittämiseen on ihan validi idea - ja hyvä sellainen.

Jep, tuosta tosiaan oli kysymys. Vivuttaisi polttoaineen hyötysuhdetta tuossa jo laskettiin 140%:sesti.
Tuo lukuhan paranee nopeasti, kun CHP-Stirlingin hyötysuhde nousee lähitulevaisuudessa. 1:4 :ää uhotaan jo, kun nyt on 1 : 8 . Eli puhuttaisiin jo 180%:n suhteesta. Ja tuohon päälle mahd. COP-parannukset.

Nyt pitäisi vielä tietää WhisperGenin polttoaineenkulutus ja eri biopolttoaineiden hinnat, niin saisi hinnan kWh:lle. Englannissa käytettynä maakaasun hinta on ollut 1.7c//kWh tämän mukaan :

http://tinyurl.com/hxqek

Tuosta vivuttamalla saadaan 1.7 / 140%= 1.2c / kWh. KTM:läiset saisivat tehdä perässä muilla lämmityslähteillä jos en nyt laskenut jotain väärin tai lopettaa ruikuttamisen ulkomaisten energialähteiden perään.

Paljonkohan se biokiisseli maksaa / kWh... Kyllä tätä jotenkin olisi kiva viedä eteenpäin.

Vierailija

Tehdäämpäs ylioptimistinen laskelma: Tukholman teknisessä museossa on 100hp stirlingi, kyltin mukaan 40% hyötysuhde (bensalla?). Ja oletetaan että mainosmiesten puheet ilpon "yksi sisään, neljä ulos" pitäisi paikkansa.

5kW poltin stirlingiin, akselilta 2 kw tehoa, joka muuttuu ilpolla kahdeksaksi kilowatiksi. Moottorin hukkalämpö 3kW + ilposta saatu 8kw = 11kw. Eli ulostuleva lämpömäärä olisi 2.2 kertainen sisäänsyötetystä. En usko että tämmöiseen pääsisi käytännössä ja jos, niin laitteet olisivat erittäin arvokkaat.

Tossa on kuva tee-se-itse ikuisuusprojektistani, 500w olisi yritys lypsää koneesta kymmenen vuoden sisällä...

http://personal.inet.fi/koti/harveli.ha ... jekti.html

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Pohdinnoissani olen päätynyt siihen, että biopolttoainetta kannattaa kaasuttaa (vertaa häkäpönttöön) ja kaasulla käytetään tavallista polttomoottoria. Mikä tahansa tulppasytytyksinen käy.

Tehoa saa "vain" 40...50% siitä mitä tulee oikealla polttoaineella kuten bensiinillä. Mutta mitä sillä sitten on väliksi, jos kone ei maksa mitään (autopurkaamosta) ja polttoaineen muusta energiasisällöstä voi siirtää suuren osan vesikierrolla vesipattereihin ja lämminvesivaraajaan. Polttoainetta olisi luonnollisesti kaikki puutavara käpyjä unohtamatta.

Muuten onko kukaan selvillä mikä on auton vaihtovirtalaturin optimaalinen taajuusalue? Niitä saa kanssa romikselta ilmaiseksi. Teho lienee 500W luokassa henkilöauton laturissa.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Vierailija

Häkäpöntön/moottorin/generaattorin voisi toteuttaa niin että sen lämpöhäviöt voisi ohjata talon lämmittämiseen. Hakettakin pitää kuivata.
Automaattinen, vähähuoltoinen laitteisto olisi mukavampi käyttää.
Hake voi vastata häkäpöntöissä käytettyjä pilkkeitä.Siten kelpaisivat risutkin polttoaineeksi.
Häkäpönttötekniikkaa osaavia löytyy suomestakin, koska autoja on ajossa jokunen. Jollakin oli äskettäin häkälaitteisto peräkärryssä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat