Kogenerator HG

[stolec]

Wydaje mi się że najprościej i najtaniej byłoby wykonac mieszalnik, w taki sposób jak działają trójdrożne zawory mieszający w instalacjach CO, zastosowanie takiego zaworu raczej odpada gdyż jego duża szczelność jest okupiona sporym oporem i sterujący nim siłownik jest duży zasilany z 220V i wolny, poza tym nie wiem czy nie padnie od ciągłego ruszania w te i nazad, poza tym taki zaworek z sterownikiem to jakieś 500zł. Jak ktoś umie spawać czy ma gdzieś cos wytoczyć, bez problemu zrobi, coś takiego, rurka w króccami w kształcie litery T, ten z dołu o powierzchni przekroju powiedzmy 1, z mieszanką i 2 z dwóch stron o powierdzchni po 0.5 na HG i powietrze, w środku trzpień jak w zaworze kulowym, nie musi byc pasowany najlepiej jakby chodził na szczelinie powiedzmy 0.2mm i tyle, na końcach simeringi i łożyska. Coś takiego można wykonac za 50zł, a przy osadzeniu trzpienia na łozykach i braku kontaktu ze ściankami może chodzić i 30 lat. Taki zawór będzie miał zakres obrotu 90 stopni i dla tego zakresu będzie regulacja od 100% HG do 100% powietrza (w rzeczywistości troche mniej bo zawsze przez szczelinę coś przejdzie) czyli niezależnie od różnicy oporów ssania HG i powietrza zawsze znajdzie sie to właściwe położenie.

Co do sterowania, to najłatwiej najtaniej, choć troche prowizorycznie użyć prostego siłownika nawet nie serwa tylko siłownika bez sygnału odniesienia położenia, ważne żeby był wolny powiedzmy 1min/90stopni i miał ograniczenie zakresu (nie kręcił się w kółko), co do sterowania czymś takim z sondy lambda wystarczy wzmacniacz operacyjny o odpowiedniej mocy wyjściowej (ok 3zł) i ustawienie progu potencjometrem na ok 0.5V.

Co do sond lambda to jest ich wiele typów, te tanie, uniwersalne 3-kablowe np Bosch 1-dno woltowe (ok 100zł), dają dla zupełnego braku tlenu w spalinach ok 1V na wyjściu, gdy w spalinach pojawia się tlen, napięcie gwałtownie spada, nie jest to spadek liniowy, dla ok 0-0.5% tlenu w spalinach napiecie leci prawie pionowo na łeb na szyje do 0.2-0.3V. Dla ok 0.5V czyli połowy zakresu jest to spadek praktycznie pionowy, jak ktoś trochę kuma elektronike wie co zrobić, nie ma co wprowadzać histerezy, szkoda zabawy, najlepiej opóżnienie czasowe, sterownik i tak będzie mielił lamdba od 0.97 do 1.03

Co do wskazań AFR to jest to trochę nieporozumienie, tzn sonda dobrze wsazuje dla lambda tak właśnie 0.97-1.03 wtedy jest czuła nieprawdopodobnie, dla nieznacznie większych lambda tak do 1.1-1.3 jeszcze jako tako, natomiast dla mieszanek bogatych i silnie ubogich błąd przekrecza odczyt i o ile wskazania AFR rzędu 1:14.7 (dla benzyny lambda=1) są obiektywne tak powiedzmy dla 1:14.5-15 może 15.5 to poza tym zakresem jest to wróżenie z fusów, oczywiście komputer policzy, ale liczy z płaskiej charakterystyki.

Kolejna sprawa to że lambda=1 to tak na prawdę jest kiedy w spalinach jest około 0.1-0.5% tlenu, to jest środek charakterystyki typowych sond lambda, i w ten środek ustawiają mieszankę komputery, to ogólnie uznawane w motoryzacji lambda=1 to jest chemicznie tak na prawdę mieszanka minimalnie uboga. Wynika to z tego że dla chemicznie idealnej lambdy=1. w spalinach praktycznie nie ma tlenków azotu, jest za to trochę HC i CO (oraz minimalne ilości niedopalonego tlenu), natomiast stosowane obecnie katalizatory, opierają się na dopalaniu CO i HC do CO2 kosztem redukcji tlenków azotu do azotu, po prostu dla tych parametrów, to co opuszca katalizator jest najczystsze.

Co do praktycznego sterowania to trzeba się pogodzić z tym że jak lambda wzrosnie powyżej 0.97 napięcie gwałtownie spada z 1V w okolice 0V, sterownik koryguje w jedną stronę, potem napiecie znowu gwałtownie rośnie z ok 0V do 1V i sterownik zaiwania w drugą, tak jest i trzeba z tym zyć, wazne aby sterownika działał wolno, nie zatrze się i nie przekroczy zakresu. W samochodach lambda właśnie oscyluje pomiędzy 0.97 a 1.03 jest to sygnał niej wiecej piłokształtny.


Co do tego co napisał Henryk_P, to wydaje mi się że jest to totalna przesada, imberty a zwłaszcza współprądówki nie są samoregulacyjne, o ile ciągłe ruszanie cięgnem od mieszalnika aby silnik równo pracował, tudzież postoje aby pogrzebać prętem w palenisku były samoregulacją to ja dziękuję.

Brałem kiedyś udział w wytopie żelaza za pomocą dymarki i zastanawiam się po co iść do centrostalu i kupować H25T, jak można znanym od jakiś 10tys lat, a wiec sprawdzonym sposobem sobie samemu zrobić, taniej, bardziej niezawodnie, niezależnie od prądu, może tędy droga?

Co do pieca kaflowego to się zupełnie nie zgodzę, remontowałem kiedyś generalnie dom, gdzie była kuchnia na drewno, ze zwykłych cegieł (praktycznie niewypalonych), łaczonych na glinę z otrębami, a w palenisku jakaś glina chyba z mączką kostną czy czymś takim, w każdym razie nie używałem nawet młotka do demontażu, cegły same wychodziły, blachy były od jakiegoś kowala, powypalane i połatane krzywe że hej. Minęło jakieś 100lat i podobny piec stawialiśmy u znajomego, blachy z nierdzewki żaroodpornej, palenisko z szamotu, zaprawa szamotowa do tego cement portlandzki. Materiały zupełnie inne i najlepsze że w przeliczeniu na miesieczny dochód kosztowały za pewne mniej niż tego gospodarza co stawiał tą kuchnie za Franca Josefa. Postęp test i przed nim nie uciekniemy!!

[BBK]

Jest to pierwszy mój pomysł na rozwiązanie o którym mowa była wcześniej. Dwa zawory kulowe służyły by tylko do rozruchu, czyli droga przepływu była by w stronę wentylatora rozruchowego, gdyby rozruch wykonywać samym silnikiem to można by je "wyrzucić". W tym rozwiązaniu są dwie przepustnice: jedna do regulacji dopływu powietrza a druga do regulacji całej mieszanki. Jednak można by tu zastosować to o czym wspomniał stolec i wsadzić trójdrożny zaworek.
Moja myśl polegała na tym aby przepustnicą główną sterował sygnał z czujnika obrotów, a przepustnicą powietrza sterował sygnał z Lambdy.


stolec napisał:

Co do praktycznego sterowania to trzeba się pogodzić z tym że jak lambda wzrosnie powyżej 0.97 napięcie gwałtownie spada z 1V w okolice 0V, sterownik koryguje w jedną stronę, potem napiecie znowu gwałtownie rośnie z ok 0V do 1V i sterownik zaiwania w drugą, tak jest i trzeba z tym zyć, wazne aby sterownika działał wolno, nie zatrze się i nie przekroczy zakresu. W samochodach lambda właśnie oscyluje pomiędzy 0.97 a 1.03 jest to sygnał niej wiecej piłokształtny.

podobne informacje wyczytałem na forum VW i rozwiązaniem jest zastosowanie silniczka z wolna przekładnią, oraz ustawienie widełek dla sygnału.

[stolec]

zastanawiam się po co ci czujnik obrotów i sterowanie przepustnicą, przecież jak układ będzie pracował na sieć i tak utrzyma obroty i sterowanie nie będzie miało sensu, chyba że chodzi tylko o utrzymanie prędkości okołosynchronicznej w momencie załanczania.

Ogólnie czy zastosujesz zawór trójdrogowy czy 2 jeden sterowany drugi ręczny to w sumie wszystko jedno (pod warunkiem że ten ręczny ustawisz metodą prób i błędów tak aby drugiemu nie brakło zakresu, bo opory ssania będą zupełnie inne).

Natomiast odradzałbym wspólny filtr, miałem kiedyś stycznośc w aucie kumpla, z gazem dostarczanym do filtra i lubi wystrzelić, wtedy trzeba było się zatrzymac i szukać pokrywy od filtra, były to ok do czasu aż przejechało sie ją tylnym kołem. Dwa filtry i mieszanie przed silnikiem byłyby lepsze zwłaszcza że przy pracy stacjonarnej, wymieniałbyś w zasadzie tylko ten od HG bo od powietrza praktycznie sie nie zabrudzi, przynajmniej dużo mniej.

[BBK]

stolec napisał:

zastanawiam się po co ci czujnik obrotów i sterowanie przepustnicą, przecież jak układ będzie pracował na sieć i tak utrzyma obroty i sterowanie nie będzie miało sensu, chyba że chodzi tylko o utrzymanie prędkości okołosynchronicznej w momencie załączania.

Po pierwsze chodzi o prace w rozruchu - bez obciążenia, po drugie owszem sieć będzie dyktować warunki obrotów ale musimy trzymać obciążenie generatora na odpowiednim zakresie i trzy dla ewentualnej pracy wyspowej.

Ogólnie czy zastosujesz zawór trójdrogowy czy 2 jeden sterowany drugi ręczny to w sumie wszystko jedno (pod warunkiem że ten ręczny ustawisz metodą prób i błędów tak aby drugiemu nie brakło zakresu, bo opory ssania będą zupełnie inne).

Zawór trójdrożny zastąpił by te dwa, ale za 2"a taki jest potrzebny, to trza nieźle zapłacić, a dwa tak jak wcześniej pisałeś problemem może być duży moment hamujący jego obrotu. Dwie przepustnice dają optymalne sterowanie dla ilości i składu mieszanki HG/powietrze, przynajmniej tak się wydaje teoretycznie. Oczywiście gdyby było za dużo HG to można się wspomóc tym ręcznym i go przydławić.
Pisząc przepustnice mam na myśli oryginalne samochodowe, idzie je kupić na szrocie za pare zł. i lekko jest je wysterować nawet silniczkiem z niewielkim momentem. Zaznaczyłem na schemacie przy głównej przepustnicy silniczek krokowy. Daje on pewne korzyści w sterowaniu ale jest to znacznie droższe rozwiązanie. Dlatego zastanawiam sie nad jego zastosowaniem.

Natomiast odradzałbym wspólny filtr......Dwa filtry i mieszanie przed silnikiem byłyby lepsze zwłaszcza że przy pracy stacjonarnej, wymieniałbyś w zasadzie tylko ten od HG bo od powietrza praktycznie sie nie zabrudzi, przynajmniej dużo mniej.

O tym nie pomyślałem ale jak teraz zastanawiam się, to czy aby dla bezpieczeństwa dodatkowo nie zastosować zaworów zwrotnych na rurze z HG? Dwa filtry? może być

[stolec]

zawór zwrotny ci nic nie pomoże, takie fuknięcie leci w tył spokojnie nawet 1km/s, nie zdązy się zamknąć, w samochodzie otwarcie obudowy filtru, nawet jej nie rozwalenie, tylko zrzucenie wieka z pokrywek to nie taki problem, tutaj bedzie to oznaczało awaryjne zastopowanie generatora.

[BBK]

To co proponujesz na "takie fuknięcie"

[stolec]

co do przepustnic może masz racje, jesli chodzi o zawór trójdrożny, to od CO się nie nadaje, taki 2'' i więcej, można wytoczyć, pospawac zwykłą otulinówką, ułożyskować na parze łożysk zespolonych i dac 2 simeringi na uszczelnienie zewnetrzne, jak ktoś wie z "czym to się je" to jest 50zł i godzina roboty, ale może szkoda zachodu.

Co do przepustnic to w konstrukcji mobilnej rozważałem kiedyś parę takich samych przepustnic, oddzielnej do HG oddzielnej do powietrza, sterowanej jednym cięgnem z gazu, gdzie silnik krokowy ustawiałby wzajemny stopień otwarcia, tzn jakby proporcjonalność ich otwarcie. W stacjonarce tak na prawdę to można poslugiwać się ręcznymi zaworami a automatykę ograniczyć do jednej przepustnicy która będzie to korygować, wahania nie będą duże, stałe obroty, brak pracy na luzie, czy hamowania silnikiem.

[stolec]

To co proponujesz na "takie fuknięcie"

po prostu strefę gdzie HG jest wymieszany z powietrzem ograniczyć do minimum żeby nie miało co fukać.

[BBK]

Da sie zrobić

[BBK]

stolec napisał:

co do przepustnic może masz racje, jesli chodzi o zawór trójdrożny, to od CO się nie nadaje, taki 2'' i więcej, można wytoczyć, pospawac zwykłą otulinówką, ułożyskować na parze łożysk zespolonych i dac 2 simeringi na uszczelnienie zewnetrzne, jak ktoś wie z "czym to się je" to jest 50zł i godzina roboty, ale może szkoda zachodu.

Można sobie go zrobić i się specjalnie nawet nie martwić o idealne wymiarowanie bo wewnętrzne szczelności nie maja rzeczywiście aż takiego znaczenia, ale to nie godzina roboty tylko kilka, jednak zostaje to do rozważenia.

Co do przepustnic to w konstrukcji mobilnej rozważałem kiedyś parę takich samych przepustnic, oddzielnej do HG oddzielnej do powietrza, sterowanej jednym cięgnem z gazu, gdzie silnik krokowy ustawiałby wzajemny stopień otwarcia, tzn jakby proporcjonalność ich otwarcie. W stacjonarce tak na prawdę to można poslugiwać się ręcznymi zaworami a automatykę ograniczyć do jednej przepustnicy która będzie to korygować, wahania nie będą duże, stałe obroty, brak pracy na luzie, czy hamowania silnikiem.

można i tak ale tak jak pisałem dwie dają więcej możliwości i są niezależne, a praca na luzie będzie niezbędna dla rozruchu. Oczywiście można to zrobić ręcznie i z pracy na luzie przejść do pełnego obciążenia ale zakładam też pracę wyspową gdzie będą występowały zmiany tego obciążenia.
Tak naprawdę ta praca wyspowa to w późniejszym czasie i może na razie rzeczywiście zastosuję ręczną regulację głównej przepustnicy a czujnik obrotów będzie tylko dodatkowym zabezpieczeniem w razie przekroczenia pewnych max obrotów odłączy np. układ zapłonowy

[Ankot]

- praca wyspowa - a jaki generatorek Kolega planuje ?

[Coondelboory]

Pomiar prędkości obrotowej jest bezwzględnie potrzebny i to dobry, a nawet podwojony. Po pierwsze do rozruchów, po drugie do pracy na wydzieloną sieć (z generatorem synchronicznym) a po trzecie i najważniejsze - do zabezpieczenia przy zrzucie mocy w przypadku zaniku obciążenia (np. pad sieci, albo zrzut od zabezpieczeń elektrycznych). W takich przypadkach nie ma odbioru mocy i maszynka rozkręca się w kosmos w kilka sekund (spróbujcie jadąc autem pod górkę wcisnąć sprzęgło bez odpuszczania gazu).

C.

[BBK]

Planowałem i jak na razie mam na mysli generatorek 20KVA wyciągnięty z dźwigu samochodowego, kiedyś takie miały zainstalowane Stary.

Coondelboory co do trzeciego najbardziej istotnego elementu kontroli obrotów silnika to po części się zgadzam ale nie do końca, najważniejsza tu będzie automatyka odcinająca zasilanie od sieci, a jeszcze ważniejsze i szybsze powinno być odcięcie kompensacji. Jest jednak opcja, no może nie na sam początek (ale tu się zgadzamy), gdzie odcięcie zasilania spowoduje wszystkie powyższe odłączenia a silnik przejdzie do pracy luzem na obrotach okołosynchronicznych, a jakby się troche postarać to można by popracować nad samoczynnym załączeniem obciążenia po podaniu sieci. Wykonać można to za pomocą automatycznej regulacji przepustnicy głównej.

[Lis]

A nie możesz tego zrobić mechanicznie, kopiując regulator Watta?

[Coondelboory]

Czy to znaczy że sieć utrzymuje stałe obroty generatora?
Bez różnicy czy jest to prądnica synchroniczna,czy asynchroniczna?

Jest niewielka różnica, bo maszyna asynchroniczna będzie jednak nieco odbiegała prędkością od prędkości synchronicznej, tym bardziej, im większa moc będzie wypracowywana. Ale faktycznie sieć trzyma maszynę, nie pozwala jej się rozbiegać i maszyna pracuje z prędkością okołosynchroniczną. O tym jak duże będzie to "około-" decyduje charakterystyka silnika, to może być kilkadziesiąt obr/min.

C.