Invention Awards 2014: криогенный двигатель для грузовых автомобилей-рефрижераторов, работающий за счет тепла из окружающей среды

Рефрижератор Питера Дэрмана


В настоящее время целая армия грузовиков-рефрижераторов перевозят по дорогам во всем мире тонны замороженных продуктов, свежих овощей и других скоропортящихся товаров. И такие грузовики, как правило, потребляют на 25 процентов больше топлива, чем обычные грузовые автомобили соответствующей грузоподъемности. На некоторых грузовиках-рефрижераторах установлены компрессоры, приводимые в действие отдельными небольшими двигателями внутреннего сгорания, компрессоры других грузовиков вращаются электродвигателями, которые черпают энергию из бортовой сети автомобиля. Но в обоих случаях результат один и тот же - тонны сожженного дополнительно топлива и тонны вредных выбросов в окружающую среду.

Известный изобретатель Питер Дэрман (Peter Dearman) в рамках конкурса Invention Awards 2014 представил одно из возможных решений вышеописанной проблемы. Согласно его мнению выходом из сложившейся ситуации может стать разработанный им криогенный двигатель, который за счет тепла перевозимых товаров и тепла из окружающей среды заставляет кипеть жидкий азот, хранящийся в специальной емкости. Получающийся при этом газ используется для приведения в действие так называемого двигателя Дэрмана, который вращает компрессор и приводит в действие некоторые другие устройства.

Принцип работы криогенной рефрижераторной установки заключается в следующем:
1. Специальная емкость закачивается жидким азотом, температура которого составляет -160 градусов по шкале Цельсия. Стоимость закачиваемого в резервуар жидкого азота составляет чуть более 60 процентов стоимости дополнительного дизельного топлива, которое может быть потрачено обычным рефрижератором на охлаждение груза за восемь часов работы.
2. Тепло окружающей среды заставляет кипеть жидкий азот, превращая его в очень холодный газ. Этот холодный газ проходит через специальный теплообменник, что позволяет удовлетворить около двух третей от общего количества холода, требующегося для охлаждения груза.
3. После теплообменника нагретый азот под давлением подается в двигатель Дэрмана, который вращает компрессор, вентиляторы системы принудительного охлаждения и дополнительный электрогенератор.
4. Компрессор сжимает азот до высокого давления, снова охлаждает его путем дросселирования и подает его на второй теплообменник, который обеспечивает оставшуюся третью часть от количества холода, необходимого для охлаждения груза.

Оценивается, что такая система будет эффективно использовать около 40 процентов энергии, заключенной в жидком азоте, что сопоставимо с эффективностью работы дизельного двигателя. Но в отличие от последнего криогенная система использует жидкий азот, который дешевле дизельного топлива и не выбрасывает в окружающую среду ничего, кроме холодного азота, которого и так содержится в воздухе около 70 процентов.

Полностью функционирующий опытный образец криогенного рефрижератора системы Питера Дэрмана выйдет для испытаний на дороги Великобритании в июле месяце этого года. И если эти испытания пройдут успешно, то в скором будущем на дорогах могут появиться более экологически чистые грузовики, перевозящие замороженные грузы.




Ключевые слова:
Грузовик, Рефрижератор, Топливо, Охлаждение, Тепло, Жидкий, Азот, Газ, Двигатель, Компрессор

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Начаты стендовые испытания первого двигателя, работающего на сжиженном возд ...
  • В Европе готовятся испытания первого грузового автомобиля с двигателем, раб ...
  • "Замороженный воздух" - экологически чистое хранилище для энергии, получа ...
  • Дополнительный паровой двигатель автомобиля BMW позволяет увеличить эффекти ...
  • Суперэффективный двигатель от EcoMotors, более 40 километров на одном литре ...




  • 4 мая 2014 08:50
    #1 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    По-моему, очередная безумная "зелёная" идея. Какая такая энергия
    заключена в сжиженном газе? Наоборот, его испарение требует энергии, в
    данном случае - за счёт теплообмена с окружающей средой; а это процесс
    не такой быстрый, как сгорание дизеля в ДВС, и конкурентом быть не может.
    Для охлаждения продуктов сжиженный азот, вероятно, можно использовать, только во что это обойдётся по сравнению с фреоном? Сжижать-то придётся за счёт энергии тех же углеводородов, в основном.
        
    4 мая 2014 14:20
    #2 Написал: Dagoth Nik

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    vpreunov,
    То есть вы думаете, что если сжеженый N2 стоит 60% от стоимости ДТ (потребляемого охладительной системой), на сжижение этого N2 тратится больше топлива, чем будет тратить рефрижератор?
    Какая-то дыра в ваших рассуждениях.
        
    5 мая 2014 08:08
    #3 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Ув. Dagoth Nik. Смысл моего коммента не в оценке экон. эффективности,
    хотя я с трудом представляю стоимость организации производства жидкого азота и его хранения на каждой заправке, или развозку его по заправкам, где
    нужны опять же дьюары для хранения, как и на многих тысячах автомобилей.В общем, 60% - это изобретатель заявляет, ещё даже не построив аппарат. Речь о том, что никакой такой энергии, которую можно извлечь (в данном случае), в жидком азоте нет.
    Наоборот, испарение его требует энергии. В данном случае - тепловой энергии
    окружающей среды, и скорость этого процесса мала для использования в
    двигателях (никогда не видели, как испаряется жидкий азот в открытом сосуде на воздухе ?). А "проточная" схема охлаждения требует постоянного
    пополнения запаса жидкого азота на борту.
        
    5 мая 2014 14:41
    #4 Написал: gravl

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Ув. vpreunov. Дык жидкий азот это ж побочный продукт при добыче кислорода, аргона и т.д. из воздуха, (почти)никому нафиг не нужный, внедрение этого изобретения позволит вернуть частично затраты на сжижение воздуха. Теплота для испарения - да не вопрос, кругом куча, пустить этот жидкий азот в теплообменник морозилки вместо фреона - в морозилке держать температуру -25...-30, а азот кипит при -160 - более чем достаточно, чтоб стал газом. Холодным газом, который при нагревании в теплообменнике до температуры окружающей среды, которая, как минимум, на 100 градусов теплее, будет расширяться - и совершать работу. Естественно, что запасы жидкого азота надо будет пополнять - речь ведь идет о классическом тепловом двигателе, а не о "вечняке". Получается, грубо говоря, паровоз: вместо воды - жидкий азот, а вместо топки (источника тепла) - окружающая среда. Конечно, плотность запасенной в жидком азоте энергии будет поменьше, чем в д/т, зато выхлоп чище некуда.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.