- Что такое мойка двигателя паром и какие у ее преимущества и недостатки
- Мойка двигателя паром – почему стоит немного потратиться? + видео » АвтоНоватор
- Полное руководство по моторному отсеку Безопасная очистка паром всех компонентов
- 1.
- 2. Объяснение процесса правильной очистки двигателя паром
- 2.1 Продувание отложений сжатым воздухом или воздуходувкой
- 2.2 Нанесите обезжириватель на моторный отсек
- 2.3 Очистка обезжиривающего средства для удаления грязи и копоти
- 2.4 Повторите, если вы не удовлетворены этапами очистки двигателя
- 2.5 Защита и полировка компонентов двигателя, труб и пластиковых крышек
- 2.6 Еще раз высушите область двигателя, чтобы получить безупречный вид
- 2.7 Отделка моторного отсека для последнего штриха
- 3. О чем следует помнить при очистке двигателя паром
- 4. Заключение
- Новое изобретение парового двигателя | Инженерия для перемен
Что такое мойка двигателя паром и какие у ее преимущества и недостатки
Любой автомобиль нуждается в должном уходе и поддержке чистоты. В чистоте должен содержаться не только кузов и салон, но и силовой агрегат, который также подвержен образованию загрязнений. Сейчас всё более актуальной становится мойка двигателя паром. Этому процессу стоит уделить внимание, рассмотреть его суть, изучить положительные, отрицательные моменты. Российские водители только начинают своё знакомство с этой процедурой, поэтому её актуальность пока не достигла своего пика. Но всё к этому идёт. Постоянно возрастает количество автовладельцев, которые не жалеют денег на такой сервис для своего «железного коня».
Принцип мойки двигателя паром.Что такое мойка двигателя паром
Сама процедура проста, но опасна. Парогенератор вырабатывает сухой пар, температура которого может достигать 320 градусов. Для мойки подкапотного пространства достаточно 160 — 250 градусов. Устройство имеет шланг с насадками, которые можно менять в зависимости от желаемого результата. Из сопла выходит пар, разогретый до высокой температуры. Её показатель может регулироваться в пределах 50 — 320 градусов. Парогенератор создаёт давление, равное 7 атмосферам. Такая автомойка двигателя может занимать от получаса до часа, если будет выполняться специалистом. Неопытный человек может растянуть эту процедуру на несколько часов, да ещё и получить ожоги.
Как происходит мойка двигателя паром?
Шланг парогенератора направляется в подкапотное пространство машины. Важно обработать каждый участок, чтобы не было пропусков. Мойка двигателя автомобиля паром состоит из нескольких этапов:
- пространство, которое находится под капотом, очищается мощным потоком, в результате такой обработки смывается основная грязь;
- в случае наличия сильных загрязнений наносятся специальные химические составы не более чем на 10 минут;
- перед нанесением автохимии закрываются контакты и электрические элементы;
- в завершении производится просушка деталей и контактов сжатым воздухом, что позволяет избежать замыканий и предотвратить окислительные процессы.
Именно по такой схеме можно помыть двигатель автомобиля паром. Не самостоятельно, конечно, а доверившись специалистам.
Как часто проводить
Спорным вопросом является частота, с которой нужно проводить мойку автомобильного пространства под капотом. Здесь даже специалистам сложно прийти к единому мнению. Начнём с того, зачем вообще проводить эту процедуру и к чему может привести мотор, который ни разу не мылся.
- Чистый движок демонстрирует оптимальную теплоотдачу, не перегревается, масло служит дольше, а сам двигатель имеет более внушительный рабочий ресурс.
- На чистом агрегате сразу будут видны потёки жидкостей, которые свидетельствуют о наличии сбоев в его работе.
- В автомобиле с чистым подкапотным пространством реже возникают проблемы с электрикой, особенно в зимнее время.
- На чистой поверхности меньше задерживается грязь, снежная каша и солевые брызги.
- Чистое и удобное обслуживание возможно только с вымытым мотором. Даже элементарные манипуляции проводить будет гораздо приятнее, если движок был предварительно очищен.
Раньше чистка мотора автомобиля проводилась перед продажей или в случае ремонта. Лишь некоторые особенно аккуратные автовладельцы наводили блеск в подкапотном пространстве раз в несколько лет. Объяснялось это большим риском появления неисправностей в самой дорогой детали автомобиля. Чистка сухим, мощным потоком пара безопасна для силового агрегата и всех деталей подкапотного пространства. Потому её можно проводить намного чаще, по мере надобности или в зависимости от степени загрязнения мотора. Особенно актуальной эта процедура становится перед наступлением зимы, которая бросает вызов всем водителям. Проблема заключается в немалой стоимости, которая характерна для очистки движка паром.
Достоинства и недостатки
Этот процесс, впрочем, как и любой другой, характеризуется положительными и отрицательными характеристиками. Чтобы принять верное решение относительно мойки мотора таким новым способом, необходимо изучить все характеристики этого вопроса. Список достоинств выглядит следующим образом:
- Вероятность проникновения воды внутрь силового агрегата снижается. В таком случае отсутствуют условия для образования замыкания проводки, залива мотора и наступления прочих опасных ситуаций.
- Высокая безопасность процедуры не ставит под удар работоспособность агрегата.
- Под воздействием парового потока легко удаляются сложные загрязнения (жировые пятна, остатки масла, битум, смола и въевшаяся, застаревшая грязь).
- Простая очистка труднодоступных участков.
- Быстрое выполнение очистки.
- Отсутствие необходимости в использовании химических реагентов и специальных очищающих средств.
- Чистая работа, по окончании которой отсутствуют лужи и грязь.
Этот список преимуществ стоит разбавить отрицательными моментами, которые также характерны для этого процесса. Состоит список недостатков из следующих пунктов:
- Немалая стоимость останавливает многих автомобилистов. На формирование цены влияет необходимость использования дорогостоящей техники и особенности, с которыми связана технологическая сторона этого процесса.
- Опасность процесса заключается в использовании высокой температуры в ходе очистки.
Возможна ли паровая мойка двигателя в домашних условиях?
Раньше привести в порядок движок можно было при помощи бензина и солярки. Процесс этот был сложным и не особенно приятным. Сейчас мало кто из водителей берется за его реализацию. Со временем бензин заменялся на химические средства, которые предназначаются для очистки автомобильных силовых агрегатов. Но и у этого способа также имеется большое количество недостатков. Совсем другое дело, если помыть двигатель паром. Мы уже упоминали о немаленькой стоимости этой процедуры в автосервисе. А возможно ли её выполнить в домашних условиях? Об этом задумываются многие автомобилисты. Мы пошли дальше и детально изучили возможность проведения такой процедуры в условиях дома. Для реализации этой затеи необходимо выполнить ряд условий:
- Парогенератор является обязательным условием, без которого никак не получится обойтись. Его аренда стоит немало, но ещё больше будет стоить покупка такого оборудования, даже бывшего в употреблении.
- Опыт в обращении с этой техникой требуется обязательно, поскольку процесс работы связан с опасностью получения ожогов.
Затраты на организацию такой мойки в домашних условиях слишком высокие, что делает эту затею лишенной смысла. Целесообразнее будет всё же обратиться к профессионалам и доверить им чистку мотора. Услуга очистки мотора при помощи парогенератора дорогая, но она того стоит. Разница будет колоссальная не только во внешнем виде подкапотного пространства, но и в работе всего автомобиля. Не пожалейте денег на эту процедуру, ваше ТС отблагодарит исправной и безотказной работой.
Мойка двигателя паром – почему стоит немного потратиться? + видео » АвтоНоватор
Мойка двигателя автомобиля паром – весьма ответственная работа, не терпящая оплошностей, так как малейшая ошибка может очень дорого стоить. Так что прежде чем решиться на такое, важно все взвесить. А мы обсудим это прямо сейчас.
Зачем вообще мыть двигатель?
Конечно, следить за состоянием и чистотой своего «железного коня» – это не просто прихоть, а необходимость, причем мотор не является исключением. Однако с этой процедурой частить не стоит, да и доверить ее можно только хорошим мастерам, дабы впоследствии не пришлось покупать новую деталь. Также не стоит забывать о чистоте силового агрегата: если автомобиль поставлен на продажу, каким бы хорошим он ни был, клиенты все равно будут смотреть, в первую очередь, как выглядит двигатель. Грязный, неухоженный движок со следами масла и все в подобном духе вряд ли внушит кому-нибудь доверие.
Кроме того, чрезмерное загрязнение негативно отразится и на его работоспособности. Таким образом, может ухудшиться теплоотдача, он станет менее мощным, а вот «есть» топливо станет намного проворнее. Помимо этого, не исключены сбои в его работе, а такие неполадки, как утечка масла и других жидкостей, будет тяжелее обнаружить, потому что чистый мотор – прекрасный индикатор таких проблем. Обильные масляные потеки могут вообще спровоцировать возгорание, да и грязные элементы всегда изнашиваются гораздо быстрее чистых.
Мойка двигателя паром – достоинства и недостатки
Становится очевидным, как ни крути, мойки двигателя не избежать. Тогда, по крайней мере, нужно подобрать самую безопасную технологию, каковой и является очистка движка с помощью пара. Ведь при таком варианте вероятность попадания воды в деталь значительно ниже, а значит, и не возникнет замыкание электропроводки авто, залив и прочие непредвиденные обстоятельства. Пар отлично расщепляет грязь, масло, жир, смолы, битум. Так что данная операция займет совершенно не много времени, при этом агрегат будет, как новый.
К недостаткам мы отнесем, конечно, высокую стоимость такой услуги на автомойках. Причина проста, ведь для этого необходима специальная дорогостоящая техника, да и сам процесс не из легких, при этом очень большая вероятность получения ожогов, ведь температура пара достигает 160 °С. Поэтому лучше, если заниматься этим будут только квалифицированные специалисты. Однако результат того стоит, так как это первая абсолютно безопасная мойка для моторов, после которой не будет сомнений относительно работоспособности агрегата.
Возможна ли паровая мойка двигателя в домашних условиях?
Как видно, те времена, когда мотору придавали товарный вид с помощью солярки и бензина, уже далеко позади. Мало того, и разные химические средства также являются вчерашним днем. Сегодня с каждым днем все большую и большую популярность обретает паровая мойка двигателя. Для того чтобы осуществить ее, понадобится парогенератор и специалист, который знает свое дело.
Самостоятельно осуществить мойку с помощью пара крайне не безопасно!
Конечно, можно попробовать сделать все самому в домашних условиях. Но, во-первых, это не безопасно, так как придется работать с очень высокими температурами (более 160 °С). А во-вторых, как ни крути, но специалист все равно справится с поставленной задачей ощутимо быстрее и качественнее, да и нет никакого смысла брать в аренду дорогостоящее оборудование.
- Автор: Марина
- Распечатать
Оцените статью:
(0 голосов, среднее: 0 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Adblock
detector
Полное руководство по моторному отсеку Безопасная очистка паром всех компонентов
1.
Зачем содержать двигатель и его компоненты в чистоте?При регулярном использовании автомобиля область двигателя может нагреваться и становиться сырой, что приводит к скоплению пыли, грязи и мусора. Кроме того, все ухудшается, когда из этих компонентов начинает вытекать жидкость; таким образом, становится неизбежным чистить двигатель и компоненты вашего автомобиля, чтобы избежать таких условий. Очистка двигателя и компонентов дает вам возможность получить детальное представление об анатомии вашего автомобиля. Кроме того, это поможет вам обнаружить проблемы, прежде чем они станут более серьезными. Пренебрежение очисткой моторного отсека может стоить вам огромных денег при его замене и ремонте. Удаление мусора и дорожных солей может предотвратить коррозию, которая развивается из-за накопления. Крайне важно устранить пыль и мусор, которые могут вызвать перегрев двигателя и компонентов, сокращая срок их службы.
Чистый двигатель обеспечивает отличную работу и прекрасный внешний вид. Кроме того, автомобиль с чистым моторным отсеком имеет более высокую стоимость при перепродаже. Очищенный моторный отсек обнаруживает мелкие проблемы на ранней стадии для быстрого ремонта, чтобы избежать более серьезных проблем. Кроме того, это помогает в удалении коррозионных элементов и предотвращает горючие материалы, которые могут повредить ваш любимый автомобиль. Двигатели и их узлы загрязняются при регулярной эксплуатации и воздействии факторов окружающей среды при движении в ветреную и сырую погоду. Таким образом, поддержание его в рабочем состоянии не только придаст отличный вид, но и со временем повысит его производительность. Если вы считаете, что чистка моторного отсека не ваша чашка чая, рекомендуется обратиться за профессиональной помощью, чтобы справиться с этой задачей для получения качественных результатов.
Если вы решили почистить моторный отсек, вы можете заменить все воздушные фильтры в системе кондиционирования воздуха и салоне, а также выполнить обработку озоном для удаления запаха.
2. Объяснение процесса правильной очистки двигателя паром
2.1 Продувание отложений сжатым воздухом или воздуходувкой
Первым шагом является сухая чистка путем удаления всего сухого материала, присутствующего в моторном отсеке. Взорвать всю эту пыль, грязь и мусор должным образом. Затем очистите трещины и щели, используя щетки, чтобы ослабить отложения. Волокнистые щетки больше подходят для синтетических и пластиковых поверхностей, тогда как для металлических поверхностей лучше всего использовать проволочную щетку. Продолжайте дуть, чтобы собрать всю пыль и мусор.
2.2 Нанесите обезжириватель на моторный отсек
Нанесите обезжириватель с помощью пульверизатора на открытые поверхности в моторном отсеке; не забудьте обезжирить участки с скоплениями грязи. При нанесении обезжиривателя важно начинать с нижних участков к верхним, так как это предотвращает попадание обезжиривателя на вас при очистке нижних участков. Самое главное, всегда рекомендуется избегать использования агрессивных чистящих средств на нефтяной основе, которые могут нанести ущерб. После нанесения оставьте чистящее средство на 1-2 минуты, чтобы вся пыль, мусор и другие жиры впитались. В процессе замачивания следите, чтобы обезжириватель не засох на поверхности. При умеренном уровне смазки щетка может не понадобиться; однако для тяжелых загрязнений вам необходимо использовать щетку, чтобы разбить грязь во время полоскания. Щеткой можно пройтись по трещинам и прилегающим частям для глубокой очистки. С паровыми очистителями Fortador PRO вы можете наносить моющее средство с помощью пара и делать его более мощным благодаря высокой температуре.
Тяжелый обезжириватель для удаления грязи и копоти с двигателя
2.3 Очистка обезжиривающего средства для удаления грязи и копоти
Когда вы будете готовы к удалению обезжиривателя, дайте Steam Clean Engine использовать отпариватель в РЕЖИМЕ ВЛАЖНОСТИ с обычным соплом и полным баком. давление, чтобы очистить всю область моторного отсека. Очищать обезжиривателями нужно, не сбивая пластиковые покрытия и избегая электрических соединений.
2.4 Повторите, если вы не удовлетворены этапами очистки двигателя
После процесса очистки, если вы не удовлетворены результатами, вы можете повторить его, нанеся обезжириватель, очистив все участки щеткой и промыв паром.
После завершения немедленно запустите двигатель и дайте ему поработать несколько минут, чтобы все высохло. Кроме того, вы можете удалить использованные пластиковые покрытия, нанесенные на некоторые компоненты двигателя, чтобы избежать разбрызгивания воды.
2.5 Защита и полировка компонентов двигателя, труб и пластиковых крышек
Предположим, вы заметили, что ваш двигатель содержит ржавые или хромированные детали. В этом случае необходимо отполировать их высококачественным материалом, таким как Turtle WaxChrome Polish & Rust Remover, и провести полировку пастой для полировки металла. Перед нанесением воска или защитных средств необходимо высушить двигатель автомобиля. Вы можете воспользоваться помощью груши для сушки, а затем чистой тканью из микрофибры один раз протереть всю секцию. Когда все высохнет и двигатель остынет, можно нанести защитное средство для двигателя, чтобы придать ему сияющий вид.
См. данное руководство по восстановлению пластиковых накладок
Для пластиковых деталей необходимо использовать защитное или чистящее средство премиум-класса. Нанесите его махровой тканью или аппликатором, а затем удалите с помощью салфетки из микрофибры; это поможет удалить мелкие царапины. От вас зависит, хотите ли вы покрыть окрашенные участки воском или использовать высококачественный герметик. Кроме того, важно использовать специальную полироль для металлических деталей. Выполняя процесс придания блеска, обязательно почистите видимые поверхности, такие как днище капота, выступы, брандмауэр и крыло. Для придания блеска и защиты рекомендуется использовать только высококачественный герметик для краски.
2.6 Еще раз высушите область двигателя, чтобы получить безупречный вид
Существует несколько полезных инструментов, которые можно использовать для сушки двигателя, таких как сжатый воздух или воздуходувка для удаления лишней воды вокруг моторного отсека. По завершении вы можете запустить двигатель и заставить его прогреться до нормальной рабочей температуры. Кроме того, вы можете включить кондиционер и запустить компрессор, чтобы помочь двигателю и компонентам высохнуть в течение нескольких минут.
2.7 Отделка моторного отсека для последнего штриха
Если вы хотите выполнить более особую задачу, вы можете воспользоваться помощью в отделке двигателя, чтобы двигатель выглядел более приветливо. Распылите заправку для двигателя после того, как двигатель остынет; это как дополнение к вашему двигателю. Хотя этот шаг не является обязательным; тем не менее, это может сделать ваш моторный отсек более блестящим и как новый. Он обеспечивает однородный вид, который невозможно получить с помощью основного процесса обезжиривания и промывки. Кроме того, пропитка двигателя действует как барьер для пыли и мусора, облегчая ее удаление во время очистки.
3. О чем следует помнить при очистке двигателя паром
Когда вы думаете об очистке двигателя автомобиля, важно помнить о некоторых вещах для получения желаемых результатов. Прежде всего, при очистке моторного отсека обязательно защитите окружающие компоненты. Если у вас старый автомобиль, при чистке карбюратора необходимо держать его закрытым. Кроме того, чтобы быть в безопасности, убедитесь, что все электрические компоненты защищены от воды, потому что они могут легко отключиться при контакте с водой. Кроме того, никогда не мойте моторный отсек в горячем состоянии, так как это может повредить металлические детали и вызвать трещины.
После выполнения задач по очистке, если с вашим двигателем что-то пойдет не так, никогда не чините это самостоятельно, так как это может ухудшить состояние. Это поможет, если вы правильно изучите руководство перед выполнением каких-либо ремонтных работ, или же вы можете обратиться за помощью к профессиональным техническим специалистам для достижения наилучших результатов. Профессиональные мастера имеют достаточный опыт для проведения любых ремонтных работ и знают, что нужно делать в подобных ситуациях. Было бы лучше, если бы вы провели подробное исследование, прежде чем чистить двигатель и компоненты автомобиля. Если вы чувствуете, что у вас недостаточно времени и знаний в этом отношении, лучше всего обратиться за помощью к опытным специалистам для получения высококачественных результатов.
4. Заключение
Некоторые автовладельцы считают, что чистка двигателя – это только начало усовершенствования двигателя. Когда вы делаете частую чистку двигателя, это помогает избавиться от скопления пыли и мусора. В этом подробном посте вы, должно быть, получили необходимую информацию о том, как эффективно очистить двигатель и его компоненты. Всегда помните, что вы инвестируете, выполняя задачу по очистке двигателя автомобиля. Так как ваш автомобиль является ценным активом, то его обслуживание принесет вам много пользы.
Для того, чтобы сохранить отличные характеристики вашего автомобиля и предотвратить утечку масла, смазку и коррозию, очень важно поддерживать двигатель автомобиля в чистоте. Чистка двигателя вашего автомобиля не только доставит вам удовольствие, но и поможет увеличить его долговечность. По мнению экспертов, когда речь идет об очистке двигателя автомобиля, функциональность важнее моды. Кроме того, каждый, кто любит свой автомобиль, считает целесообразным содержать его в хорошем состоянии.
Новое изобретение парового двигателя | Инженерия для перемен
20 августа 2021 г.
участник: ЗАПРОС: ASME Global Development Review
Карл Биленберг черпал вдохновение в технологических инновациях промышленной революции, призванных уменьшить глобальную энергетическую бедность.
Один взгляд на спутниковый снимок Земли ночью многое говорит об энергетическом неравенстве в мире. Европа, США и Ближний Восток светятся яркими огнями. Япония в огне, как и большая часть Юго-Восточной Азии, Южной Канады и густонаселенных прибрежных районов Южной Америки и Австралии. Но Африка — за пределами пылающего Йоханнесбурга и нескольких мерцающих городских центров — темна.
По данным Международного энергетического агентства, около 1,3 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к электричеству. Почти половина из них живет в небольших отдаленных общинах, разбросанных по всей Африке к югу от Сахары, где проживает почти миллиард человек. И, несмотря на стремительный экономический рост во многих африканских странах, число людей, не подключенных к современным энергетическим услугам, растет, потому что расширение инфраструктуры не может идти в ногу с ростом городов. Действительно, при высокой стоимости и медленном росте энергетических услуг процент «подключенного» населения Африки — как городского, так и сельского — мало изменился за последние 40 лет.
Почти столько времени Карл Биленберг искал способы создания доступной энергии в Африке. В 1980-х годах инженер-механик изучал, как использовать растительные масла в качестве более дешевых заменителей дизельного топлива, которое в то время приводило в действие большинство сельскохозяйственных машин. Ни одна из разрабатываемых им технологий не оказалась столь рентабельной, как он надеялся, поэтому он вернулся к чертежной доске. Путь назад.
«Я начал спрашивать, почему мы отказываемся от пара, — размышляет Биленберг. «Пар был источником энергии, подпитывавшим промышленную революцию. Почему бы нам не использовать это в Африке?»
Краткая история парового двигателя
Между серединой 18-го и 19-го веков большинство заводов, кораблей и поездов приводились в движение паровыми двигателями. Технология была проста: котел — в основном резервуар или контейнер с огнем под ним — производил пар путем нагревания воды. Создание объемов пара внутри котла создавало давление, которое можно было использовать для движения и выполнения работы.
До конца 19-го века паровые двигатели генерировали полезную мощность за счет приложения давления в котле к поршню, который запускал цепную реакцию, когда он начинал двигаться. Движение будет вращать связанный вал, который можно использовать для привода механического оборудования, например, при прикреплении к колесам локомотива или гребному винту корабля. Или он мог производить электричество, вращая генератор. Это был простой процесс, а паровые двигатели были чрезвычайно надежными и долговечными машинами. На самом деле паровая машина могла работать до 75 лет при нечастом обслуживании.
Доступ к энергии в Африке мало изменился за последние 40 лет.
Недостатком паровых машин было то, что они были большими, тяжелыми и капиталоемкими. Со временем, когда использование ископаемого топлива и двигателей внутреннего сгорания стало более распространенным, паровые двигатели стали менее конкурентоспособными. Поэтому, когда Биленберг решил вернуться к использованию пара в качестве источника энергии, он знал, что ему необходимо внести улучшения.
«Дело не в том, что они не знали, что им нужно было сделать в 19 веке для повышения эффективности. Они сделали очень многое за почти столетнюю историю его использования», — говорит Биленберг. «Но мы смогли продвинуться немного дальше с материалами, которых у них не было».
В 2008 году, используя современные материалы и улучшенную термодинамику, Биленберг разработал небольшую паровую установку, работающую на биомассе, которая преобразует древесные и сельскохозяйственные отходы в полезную энергию. Он назвал и прототип, и предприятие, которое он начал для его коммерциализации, Village Industrial Power, или сокращенно VIP.
Зависимость от биомассы
Использование биомассы в качестве мощного и эффективного источника энергии может изменить правила игры в бедных, не подключенных к сети сообществах, где от 75 до 80 процентов общего потребления энергии потребляется природными веществами, говорит Биленберг. Отчасти причина такого высокого процента заключается в том, что много биомассы сжигается в традиционных открытых огнях, которые являются неэффективным способом обеспечения тепла.
Биленберг утверждает, что для борьбы с энергетической бедностью имеет смысл изучить виды топлива, которые люди уже используют, чтобы понять, как использовать их более эффективно и производить современные энергетические услуги. «Если вы можете это сделать, вы даете людям возможность развиваться экономически и повышать уровень жизни, не становясь зависимыми от дорогого импортного топлива. Это очень мощная парадигма», — говорит он.
VIP, безусловно, предлагает значительный импульс для изменения парадигмы, как предполагает часть названия «деревня». Машина предназначена для обеспечения энергией целых сообществ или небольших коммерческих предприятий, а не отдельных домохозяйств. Предполагаемое использование VIP включает в себя питание сельскохозяйственной промышленности, общественных клиник и больниц или микросетей. На самом деле, все эти приложения были протестированы.
Географически целевые рынки VIP включают в себя менее развитые страны, где технология может заменить функции, которые в противном случае зависят от дорогостоящих источников топлива, таких как дизельное топливо, которое стоит около 1 доллара США за литр в большинстве районов Африки. Поскольку VIP работает на биомассе, эта технология полезна только в регионах с обильными источниками биомассы, а не в пустынях или регионах с небольшим количеством деревьев или малой растительностью. Самые идеальные районы находятся в пределах от 10 до 30 градусов от экватора.
В отдаленном африканском регионе Сахель — полосе между северной пустыней континента и центральным лесом, простирающейся от Судана до Сенегала — сельские общины обходятся небольшими источниками дохода и элементарной инфраструктурой.
Эффективность простых источников энергии из биомассы
«[Для получения энергии] люди сжигают древесину. Лес и деревья очень важны для их выживания», — объясняет Биленберг. Для всего, что не может быть топливом из дерева, люди полагаются на дизельные двигатели и генераторы или силу человеческих мышц.
Дизельные машины стоят дорого в местах, где мало возможностей для заработка. Эксплуатация небольшого дизельного генератора мощностью 2,5 кВт в течение полного дня может стоить около 10 долларов на топливо. Таким образом, люди пытаются свести к минимуму потребление топлива, чтобы сэкономить деньги на неизбежные расходы, такие как лекарства, одежда и плата за обучение в школе; они делают это, максимально полагаясь на свой собственный труд.
«В деревнях, где есть зерновые мельницы с дизельным двигателем, значительная часть женщин предпочитает молоть кукурузу вручную, чтобы избежать затрат на механизированное измельчение», — объясняет Биленберг. «Это указывает на то, что для женщин с низким доходом ручной труд может быть дешевле дизельного топлива».
Биленберг подчеркивает потребность в доступных и недорогих видах энергии, а также в решениях, которые могут обеспечить возможности получения дохода в сообществах, особенно для женщин.
Меньший паровой двигатель, который мог
Возможность использовать биомассу в качестве источника энергии для слаборазвитых районов появилась у Биленберга благодаря 40 годам работы в Западной Африке и долгой карьере в области производства электроэнергии в США. В США он зарабатывал себе на жизнь, представляя то, что он называет «целевой компанией», которая производит промышленные котельные на биомассе.
«Основным рынком сбыта этих растений является Новая Англия, где зимы длинные, а вегетационный период короткий и у нас много древесины. Мы ставим их в школах и больницах, и они производят очень дешевое тепло и горячую воду для больших зданий», — говорит он. «Это технология, которая [является] очень интересной и рентабельной при уменьшении масштаба».
КПД 10-киловаттной машины VIP
Полезная энергия VIP может принимать три формы: механическую, электрическую и тепловую. Механическая энергия может использоваться для привода механизмов или преобразовываться в электрическую энергию с помощью генератора машины. Первоначальный прототип паровой машины мощностью 7 кВт поглощает 60 процентов тепла от огня, работающего на биомассе, — около восьми процентов из которых можно использовать для производства энергии или электричества.
Последняя версия VIP — это машина мощностью 10 кВт, которая может улавливать 70 процентов тепла от огня, примерно 10 процентов из которых можно преобразовать в электричество. Работая восемь часов в день, он может производить 80 кВт-часов, что достаточно для обеспечения электричеством от 100 до 200 домов для маломощного освещения и основных бытовых приборов, таких как небольшой холодильник. Это также заменяет расходы на дизельное топливо от 32 до 40 долларов каждый день.
Оставшиеся 60 процентов захваченной энергии можно использовать в качестве тепла для таких применений, как общественные бани, приготовление пищи, обработка или сушка урожая или стерилизация в медицинских учреждениях.
«Звучит плохо, что мы получаем больше тепла, чем электроэнергии, но в приложениях, которые мы рассматриваем, [таких как] обработка урожая и здравоохранение, потребность в тепле на самом деле превышает потребность в электроэнергии. или мощность, так что это, по сути, очень хороший баланс», — говорит Биленберг.
Одним из ключевых преимуществ VIP по сравнению с другими технологиями является то, что его мощность может быть легко передана в любое время. Фотоэлектрическая солнечная энергия, например, требует резервных батарей для работы ночью или в плохих погодных условиях.
Чтобы сделать паровую энергию доступной для сообществ с ограниченными ресурсами, Биленбергу и его команде пришлось внести значительные изменения в дизайн своей вдохновляющей модели. Традиционные паровые двигатели имели сложные связи и механизмы для управления их клапанами, что усложняло и удорожало машину. Но VIP должен был быть простым по своей конструкции, с минимальным количеством движущихся частей из-за трудностей с поиском специалистов для обслуживания в отдаленных районах.
Решение, которое разработала команда Биленберга, заключалась в установке автоматических впускных клапанов. «Они находятся под давлением, работают сами по себе и делают именно то, что им нужно, не требуя какого-либо внешнего механизма для их перемещения», — объясняет он.
Еще одно важное изменение конструкции заключается в том, что VIP не требует смазки для движущихся частей. В стандартных паровых двигателях операторам приходилось использовать масло для смазки поршня и поршневых колец, чтобы двигатель работал плавно. Биленберг хотел отказаться от смазочных материалов по двум причинам: во-первых, потому что масло было бы дополнительными затратами, и во-вторых, потому что смазочное масло для поршня смешивалось бы с паром и его нужно было бы отфильтровывать перед рециркуляцией конденсата обратно в котел. — дополнительная сложность. Если бы этого не было, масло сгорало бы внутри котла и снижало его КПД.
В качестве решения команда VIP использовала углеграфитовые материалы для поверхности скольжения поршня и поршневых уплотнений. Поршни и уплотнения, изготовленные из этой кристаллической формы углерода, являются самосмазывающимися. Это позволяет воде — дефицитному ресурсу во многих местах — легко перерабатываться в машине.
Последним усовершенствованием конструкции VIP является прочный котел. В гидростатических испытаниях, когда для оценки производительности котла используется вода под давлением, коэффициент безопасности машины оказался в три раза выше, чем у обычных американских котлов. Это стало результатом кропотливой инженерной работы Биленберга, направленной на то, чтобы котел соответствовал или превосходил нормы котлов ASME — строгий набор стандартов, который был сформирован с появлением коммерческого производства паровой энергии.
Все эти доработки позволяют сделать машину более эффективной, безопасной и компактной. Однако VIP-оборудование по-прежнему является тяжелым оборудованием: готовые единицы весят около тонны.
В настоящее время все VIP изготавливаются вручную в Новой Англии и отправляются в конечные пункты назначения готовыми к эксплуатации по прибытии. Каждая единица построена как единое целое, которую можно перевезти на пикапе и прикрепить болтами к бетонной площадке внутри сарая. Как только VIP-устройство установлено на место, все, что нужно сделать оператору, это наполнить его топливом и водой, чтобы начать его использовать.
Есть недостатки в ручном изготовлении VIP-юнитов, так далеких от их целевых рынков, особенно с точки зрения стоимости. В настоящее время производство машин стоит около 20 000 долларов. Поскольку компания использует более дешевое производство и увеличивает объемы производства, ожидается, что цена упадет примерно до 15 000 долларов.
Для сравнения, дизель-генераторные установки, которые могут соответствовать выходной электрической мощности VIP, стоят где-то от 4000 до 10 000 долларов США без учета текущих затрат на дизельное топливо. «Таким образом, производство нашего примерно в два раза дороже», — признает Биленберг.
Добавьте сюда стоимость доставки в порты Африки, которая составляет около 2500 долларов за машину, от 100 до 500 долларов за транспортировку из порта до конечного объекта и до 300 долларов за установку, и VIP становится довольно дорогим оборудованием для сельские общины с низким доходом должны платить авансом.
Команда признает, что должны быть варианты финансирования, чтобы решение было жизнеспособным. Но они также ожидают, что, когда будет определена окончательная цена, VIP будет конкурентоспособен по стоимости с другими доступными технологиями. (VIP утверждает, что машина уже может конкурировать с солнечными системами сравнимого размера.) По оценкам Биленберга, если двигатель будет работать от восьми до десяти часов в день, машина окупится за один-два года.
Доказательство эффективности
В конце 2014 года компания VIP начала полевые испытания своих устройств, чтобы определить, какие аспекты технологии работают лучше, а какие необходимо улучшить. Пять бета-прототипов блоков мощностью 7 кВт были отправлены в Африку благодаря грантовому финансированию в рамках премии USAID 2013 года «Энергия сельского хозяйства»: два в Танзанию для питания больницы и деревенской микросети и три для устойчивых плантаций масличных пальм в Бенине. В Танзании больничная установка предназначена для обеспечения электричеством воды и отопления прачечной, а установка в деревне, как ожидается, электрифицирует 50 домов и ряд малых предприятий. В Бенине установки предназначены для замены дизельного топлива и дров для питания сельскохозяйственной техники и горячего водоснабжения.
VIP-гостиница и масличная пальма испытываются на топливе из кофейной шелухи (пергамента) и волокна масличной пальмы и скорлупы ядра пальмы соответственно, а деревенский завод испытывается на древесных отходах выращенных на плантациях эвкалиптов.
В дополнение к пяти испытательным блокам в Африке компания VIP установила два блока мощностью 50 кВт в государственном доме престарелых в Нью-Гэмпшире. Эти блоки являются частью интегрированной автономной системы, которая также состоит из гидроэлектростанций и дизель-генераторов. Эти агрегаты получают пар от котельной установки Messersmith мощностью 5 мм БТЕ, частично разработанной Bielenberg. Инсталляция в Нью-Гэмпшире подчеркивает широкие возможности применения технологии и ее потенциальное использование в более богатых сообществах.
В ходе полевых испытаний команда надеется узнать больше о том, как работает VIP при работе на различных видах топлива, а также о том, сколько золы производят различные виды топлива и вызывают ли они коррозию передаточной поверхности котла или способствуют « зашлаковывание печи из-за налипания на ее горячие поверхности. Испытания также позволяют оценить адаптируемость технологии к различным видам топлива, чтобы определить, где она наиболее подходит для использования.
Большинство результатов, собранных VIP до сих пор, были анекдотичными, но, тем не менее, познавательными. Например, одной из проблем, которую решает команда, является установка автоматического контроля подачи и зарядки аккумуляторов на машинах. Другие отзывы показали, что некоторые аспекты машин работают лучше, чем предполагалось изначально.
«Многие люди думали, что тот факт, что это ручная машина, будет проблемой», — говорит Фелисити Лодж, генеральный директор VIP. «На самом деле, люди были в восторге от того, что это ручное управление, потому что им не нужно беспокоиться о замене деталей, к которым у них нет доступа или которые они не могут отремонтировать. Они были довольны тем, что устройство можно разобрать и собрать менее чем за час с помощью двух гаечных ключей».
Она добавляет, что технологии для рынков с низким уровнем ресурсов, подобных тем, которые они обслуживают в Африке, иногда могут быть слишком сложными. «Как только они ломаются, они ломаются. Здесь не тот дизайн. Было задумано сделать VIP ремонтопригодным и простым в обслуживании».
Один из самых удивительных отзывов касается способности машины свести к минимуму использование дров в качестве ежедневного источника топлива. И Биленберг, и Лодж считали, что фермеры и сельские жители будут больше всего заинтересованы в экономии дизельного топлива. «Но оказывается, что значительное сокращение потребления древесины для них не менее, если не более важно», — говорит Лодж.
VIP Цикл ввода-вывода
Это важный знак будущего технологии как эффективного и устойчивого источника энергии. Нетрудно представить, как надежный производитель энергии, работающий на биомассе, может привести к разрушительным экологическим действиям, таким как вырубка лесов, чтобы поддерживать отопление и освещение сообществ и идти в ногу с экономическим ростом. Наоборот, Биленберг считает, что местное присутствие высокопоставленного лица может фактически стимулировать лесовосстановление, мотивируя фермеров устойчиво сажать деревья для использования в качестве топлива, а не просто заготавливать древесину для пропитания, говорит он.
Команда VIP еще не опубликовала количественные данные о том, сколько киловатт-часов электроэнергии могут производить машины на килограмм биомассы, но они анализируют эти цифры для нескольких источников топлива. Предварительные испытания показали, что когда давление в котле VIP составляет от 250 до 300 фунтов на квадратный дюйм, для производства 7 кВт энергии требуется от 25 до 30 кг воздушно-сухой древесины в час. «Новое поколение VIP», выпущенное в декабре 2015 года, «было рассчитано на работу при давлении до 400 фунтов на квадратный дюйм. Мы наблюдаем значительное увеличение мощности и эффективности при повышении давления и ожидаем, что новые агрегаты будут производить 10 кВт при том же расходе топлива», — говорит Биленберг.
Благодаря инвестиционному финансированию со стороны фирмы по поддержке венчурных предприятий Factor (E) Ventures на ранней стадии, новые агрегаты, получившие название V-10, включают в себя несколько улучшений, таких как новый котел, разработанный в соответствии с кодом ASME, сварные соединения труб и более прочные внутренние детали двигателя. чтобы приспособиться к повышенному давлению и мощности. Рыночные испытания новых устройств начнутся в 2016 году в Кении и Гане.
Замыкание цепи
В танзанийской деревне, где VIP-устройство используется для питания микросети, процесс запуска и запуска сети многому научил команду VIP о потенциале и ограничениях их изобретения. В деревне они нашли общину, которая ждала, пока правительство подключит их к национальной электросети, хотя сеть Танзании обслуживает только 14 процентов ее почти 50 миллионов жителей. (Большинство его подключенных пользователей находятся в городах.) Из-за этого готовность сельских жителей платить за электроэнергию была ограничена, даже несмотря на то, что темпы подключения правительства были медленными.
Те, кто понимал, что сеть вряд ли до них доберется в ближайшее время, с большей готовностью платили за электроэнергию, при условии, что они могли снизить затраты, используя источник на более длительные периоды времени для поддержания продуктивной деятельности в дневное время.
«Люди были довольны тем, что узел можно разобрать и собрать за час с помощью двух гаечных ключей».
Таким образом, команда VIP узнала, что для того, чтобы микросетевая система работала, эти приложения должны быть доступны с первого дня, а также должен существовать четкий процесс выставления счетов домохозяйствам за потребляемую ими электроэнергию. Затраты и планирование, необходимые для того, чтобы технология работала на этом уровне, могут быть больше, чем могут себе позволить некоторые из предполагаемых клиентов VIP.
Биленберг и Лодж признают, что первоначальная стоимость устройства VIP, будь то для микросети или любого другого приложения, создает проблему для его масштабируемости. «Одной большой проблемой для многих фермеров является финансирование, потому что они не могут легко получить доступ к финансированию от банков или других традиционных поставщиков», — говорит Лодж. «Мы рассматриваем различные модели финансирования и способы решения этой проблемы».
Одним из решений является помощь сообществам в разработке моделей финансирования, подобных энергосервисной компании или кооперативу, где члены объединяются, чтобы купить машину. Они также надеются использовать заинтересованность успешных членов сообщества в том, чтобы помочь своим родным деревням получить доступ к лучшим ресурсам.
«В Африке люди, которые ушли и преуспели, традиционно несут ответственность за помощь своим деревням и семьям, — говорит Лодж.
Биленберг добавляет: «Я вижу в них людей, которые в конечном итоге должны нести ответственность за экономическое развитие своей страны. У них есть ресурсы, чтобы это произошло, но они не были задействованы в полной мере, потому что технологии [необходимые для экономического развития] не были доступны».
Биленберг на собственном опыте убедился, насколько эффективным может быть взаимодействие. В апреле прошлого года во время поездки в Бенин Биленберг разговаривал со своим малийским водителем о своей работе над VIP. Водитель предложил помощь с установкой трех агрегатов в Сакете. Он прибыл, чтобы помочь разгрузить машину и руководить всеми, кто ее устанавливал; он также научился обслуживать и запускать его.