Сайт малая энергетика Розин М.Н. Будяк Д.В.


Главная

Пара слов об авторе

Что такое киловатт-час?

Потребление энергии в частном доме

Правда жизни: без топлива - никак

Возможен ли вечный двигатель?

Как искать патенты

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Ветряк в сельском доме - опыт и раздумья

Книги, архивы метеоданных

Наш ветряк с задней ступицей от ВАЗ-2109, доклад, авг 2012, pdf

Наш ветряк - доклад, фотографии и смета (zip)

Возобновляемая энергетика на Родосе

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Энергия равнинных рек - что ждать?

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Энергия Солнца

Несколько слов об энергии Солнца

Возобновляемая энергетика на Родосе

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

 

кп ренессанс парк

>>Самодельные топливные элементы

Перевод файла patton.pdf (откуда взял - уже не помню)

Заголовок исходного файла

SARA's direct carbon fuel cell - History, Status and joint industry program. Presentation for NETL's Direct Carbon Fuel Cell Workshop - July 30, 2003, www.sara.com

Тезисы доклада

- DCFC (угольный топливный элемент, direct coal fuel cell) - высокоэффективная, среднетемпературная, масштабируемая технология

- капиталовложения невелики - не используются экзотические материалы и производственные процессы

- технология подходит для стационарного производства энергии

- окончательная цель - строительство крупномасштабных электростанций, использующих DCFC

- для дальнешего развития DCFC мы сформировали совместную индустриальную программу (Joint Industry Program) с American Electric Power

- мы продемонстрировали хорошую производительость в DCFC в достаточно большом масштабе, так что кажется, что он подходит для стационарного производства энергии.

Технология и статус DCFC

История изследований.

- патент Уильяма Жако от 1896 года "Метод превращения потенциальной энергии угля в электричество"

- в течение следующих 40 лет (до 1939 г), европейские исследователи безуспешно пытались повторить результаты Жако, включая др. Фритца Хабера (dr. Fritz Haber) и др. Эдварда Бауэра. (dr.Edward Bauer),

Бауэр успешно сделал элемент для окисления угля, в котором электролитом служил оксид меди. Его устройство таково: в стальной сосуд налита расплавленная медь, по ее поверхности плавает слой расплавленного же оксида меди. Уголь погружен в сосуд так, что он не касается меди, а касается только оксида. Медь является отрицательным, а уголь - положительным полюсом элемента. Воздух вдувается в медь с помощью трубки. Уголь окисляется в этом элементе только до CO. Также в элементе была вторая ступень, производящая окисление CO до CO2, но ее устройство не описано и мне неизвестно. Элемент Бауэра описан в брошюре "Энергетика будущего", вышедшей на русском языке в 30-х годах. В конце концов другая организация в США заменила медь оловом и вроде у них тоже всё хорошо работает.

- ERDA и DOT профинансировали изследование DCFC в Stanford Research Institute (SRI), под руководством др. Роберта Вевера (Dr. Robert Weaver) (1973). Команда др. Вевера сумела воспроизвести исходную производительность DCFC др. Жако

- SARA начала изследования DCFC в середине 1990'х. Разработаны 4 поколения элементов с возрастающим совершенством; использовался гидроксид натрия и твердый графит

- LLNL начали изследования DCFC в конце 1990'x. Использовался расплав карбонатов и специальные мелкодисперсные (turbostatic) частицы угля

Прототипы DCFC

Производительность прототипов DCFC

- Средняя выходная мощность в Mark III
12-20 ватт (в течение более 540 часов)

- Максимальная выходная мощность (длится от 5 до 10 секунд)
35-50 ватт

- Среднее напряжение, ток и плотность тока: 300mV, 40 ампер в Mark III;
100мA/см2 в Mark III-A;
250мА/см2 в Mark II-D

- КПД
достигнут КПД в 60% в неоптимизированном Mark III;
Максимальный КПД DCFC - 85-90%
КПД одноступенчатых угольных ТЭС: 25-40%
Практическая электростанция на DCFC - 70-75%

Реализация процесса, упомянутого в патенте

- Сталь, легированная титаном, для катода
-- оксиды TiFe являются вырожденными полупроводниками;
-- закрывает и защищает поверхность катода, являясь проводником;
-- возможно, что Ti имел значение для результатов Жако - Норвежское железо
-- подана заявка на патент

- Влажность атмосферы над расплавом
-- придает кислые свойства расплаву NaOH
-- замедляет коррозию практически до нуля
-- существенно уменьшает возникновение карбоната
-- в индустрии травления металлов - 15-20 лет почти без коррозии
-- подана заявка на патент

Предварительная оценка стоимости

- Ячейка изготваливается сваркой из стали
-- в среднем 2,5$/фунт сварных стальных конструкций при использовании малоуглеродистой стали (mild steel) и обычных технологий сварки;
-- 2см2 на ампер, при напряжении 0,5В, при плотности тока 0,5А/см2;
Примечание: при таких условиях максимальный КПД недостижим
--
1кВ ячейка требует 4000см2 катода при толщине стенки в 0,5см - 126куб.дюймов
-- умножая на два для остальной части ячейки - 250 куб.дюймов ~ 75 фунтов ~ $200

Сравнение цены с традиционной угольной ТЭС

Составная часть электростанции на DCFC Цена, $/кВт       Составная часть элетростанции на угле (из IEA Greenhouse GAS R&D Paper) Цена, $/кВт
Получение угля 50 Получение угля 48
Подготовка/очистка угля 30 Подготовка угля (coal handling) 6
Ячейки DCFC 200 Котел 248
Преобразование энергии 200 Еlectostatic precip??? 48
Распредление энергии 40 Паровая турбина 214
КИП 30 Система охлаждения 22
Разное 150 Очистка воды 14
Непредвиденные расходы (contingency) 100 Распределение энергии 40
Земля, разрешения и т.п. 50 КИП 22
    Десульфизация выхлопных газов 112
    Разное 144
    Непредвиденные расходы (contingency) 92
    Земля, разрешения и т.п. 50
Итого 850 Итого 1060

Защита интеллектуальной собственности

- SARA получила патент №6,200,697 (примечание: все патенты США доступны через http://www.uspto.gov)

- мы расширяем портфель патентов.
-- 4 новых заявки поданы на:
--- легирование стали титаном
--- влажная атмосфера над расплавом
--- новый дизайн, более эффективный, потенциально дающий больший ток
--- реформер углеводородов, дающий твердый углерод (Navy - ???)
-- другие области: удаление загрязнений, оптимизация электролита, геометрии, выбор материалов, силовая электроника, ...

Дальше

Дальше переводить неинтерсно, т.к. они в основном просят денег.

Будяк Д.В.

 

Аккумулирование

Аккумулирование и локальные энергосети

Электроэнергия из теплоаккумулятора

Газовые аккумуляторы

Энергия смешивания воздуха с водой

Энергия из воздуха: список ссылок и патентов"

Моя модель энергетической башни (видео)

Дождливые башни - не всё так страшно

Дождливая башня превращается в ледянящую

Электричество из тепла

Правда жизни: без топлива - никак

Промышленно выпускавшиеся двигатели Стирлинга

Двигатель стирлинга мощностью 44 вт

Моя программа расчёта Стирлинга

Книга Уолкера по двигателям Стирлинга

Расчёт криокулера с циклом Стирлинга (djvu)

Модельный Стирлинг из пробирки

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Как сделать маленькую паровую машину, 1913 год

Как сделать мощную паровую машину, 1913 год

Мощные промышленные паровые машины Spilling, pdf

Термоэлектричество

Теория вихревых турбомашин, tif

Сайт Дубинина В.С.

ДВС

Вода в бензине - из истории вопроса

Взрыв пыли - к вопросу о твёрдотопливном ДВС

Проектируем свой Стирлинг

Заглавная страница проекта Стирлинга

Про уплотнения из графита

Отчёт о состоянии проекта – июнь 2015

Техническая концепия системы

Экономическая концепия проекта

Водород в двигателе Стирлинга

Журнал изменений проекта

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Моя программа расчёта Стирлинга

Самодельные топливные элементы

Топливные элементы с прямым окислением угля (DCFC)

Оригинальная статья автора изобретения (1896 год) в Русском переводе

Опыты фирмы SARA

Обзор зарубежных публикаций

Мои опыты по DCFC в 2005 г.

Состояние работ на сентябрь 2010 года

Лабораторная работа N1 (Open Office)

Дневники некоторых опытов

Методичка по изготовлению уголька(Open Office)

Программы для управления экспериментом

Программирование

Программы для опытов по DCFC/УТЭ

Введение в Common Lisp для профессионалов Delphi/SQL

Мой старый .emacs (utf-8)

Примеры метапрограммирования в программе Mathematica

__________


К началу страницы