Un forte dubbio da esprimere agli ingegneri meccanici...

[giuseppe4691]

So che in motore a combustione l'ottanta per cento dell'energia si spreca sotto forma di energia termica trasmessa al liquido del circuito di raffreddamento. La domanda è: se in ogni automobile già esiste sostanzialmente un piccola centrale termica perchè non si applica una turbina per produrre energia elettrica recuperando quella forma di energia? Immagino che via sia qualche problema tecnico ma vorrei capire qual'è. Grazie in anticipo per le risposte.

 

[Frallog1]

So che in motore a combustione l'ottanta per cento dell'energia si spreca sotto forma di energia termica trasmessa al liquido del circuito di raffreddamento. La domanda è: se in ogni automobile già esiste sostanzialmente un piccola centrale termica perchè non si applica una turbina per produrre energia elettrica recuperando quella forma di energia? Immagino che via sia qualche problema tecnico ma vorrei capire qual'è. Grazie in anticipo per le risposte.

L'ha fatto la BMW con due turbine a circuito chiuso, ma per ora riese a recuperare solo otto kW, sotto forma di energia elettrica. Il futuro e' nell'Energy Recovery System per motori turbo che nascera' in Formula Uno nel 2014. Li' si recupera il 50% dell'energia termica e lo si trasforma in energia elettrica.

 

[-Logan-]

Peso, ingombro, difficoltà nell'immagazzinare l'energia recuperata (a meno di aggiungere altro peso e ingombro) sono i primi tre che mi vengono in mente, senza dover nemmeno entrare nel tecnico.

 

[perdegola]

Comunque non è l'80 % che viene trasmesso al fluido di raffreddamento! le perdite si suddividono tra fluido di raffreddamento, incombusti, perdite attraverso la superficie stessa esterna del motore...

 

[renatom]

L'energia trasmessa al liquido di raffreddamento è molto meno dell'80%. Una fetta molto consistente va nei gas di scarico.
Dipende dal tipo di motore, ma penso che nel liquido di raffreddamento vada a finire un 25-30 % dell'energia prodotta dalla combustione.

Riguardo al recupero, è molto difficile recuperare energia meccanica da un fluido a temperatura relativamente bassa come il liquido di raffreddamento.
Per spiegare il motivo bisognerebbe sapere un po' di termodinamica.
Diciamo che in una trasformazione di calore in lavoro bisogna cedere una parte del calore all'ambiente esterno, cos' come avviene per il motore.

Ora, una macchina che prende calore alla temperatura del liquido di raffreddamento (100° C, 373 K per semplicità) e lo cede all'ambiente esterno (20°C, 293 K) potrebbe avere un rendimento massimo teorico (macchina di Carnot perfetta) del 21,5%.
Se consideri che una macchina reale avrà un rendimento nettamente inferiore, capisci che la frazione di energia recuperabile è piuttosto bassa.

Diciamo che, in teoria, il massimo recuperabile sarebbe il 20% del 30% cioè il 6%, ma, in realtà, molto più bassa

 

[Riki1294]

Quanto quanto detto da Renato. L'ideale sarebbe recuperare la totalità dell'energia termica che viene dissipata dal motore. Infatti, come ti hanno già detto non è assolutamente vero che il liquido di raffreddamento assorbe l'80% del calore prodotto dalla combustione. Ci sarebbe bisogno di un radiatore di uno scania r500 per rafreddare un motore 1000 cc! Il bilancio termico tipico di un motore a ciclo otto è il seguente: 20% perso per irraggiamento, 20% perso attraverso il liquido refrigerante e 35% gas di scarico..... E' molto più utile ricavare energia dai gas di scarico, sfruttando la loro energia termica e cinetica.