nilsinside hem site in english carnot nilsinside en français

nilsinside AB presenterar
Green Revolution Energy Converter - GREC

nilsinside green revolution
nilsinside green revolution

Tekniken bakom GREC

Enkelt koncept, fantastisk potential

Tekniken bakom GREC är ett enkelt koncept men ändå innovativt och kraftfullt. GREC är en Carnot värmemaskin som använder en elektrisk motor för att flytta sin "Work Generating Volume" - WGV - mellan ett varm och ett kall utrymme. Detta genererar tryckpulser som i sin tur genererar arbete (i anslutning till en kolv, en turbin, en pump, en elgenerator ...).
- Ju större luftvolym, desto mer energi.
- Ju större temperaturskillnad, desto mer energi.
I termodynamiska termer så fungerar GREC som ”ett slutet system med en rörlig systemgräns” som förvandlar en befintlig given temperaturskillnad till rörelse (kinetisk energi).

Dagens externa värmemotorer har begränsad effekt på grund av begränsade (små) cylindervolymer men inte GREC. GREC använder mycket stora skivade värmeöverföringsytor som möjliggör en mycket stor cylindervolym (Work Generating Volume - WGV) som kan dra nytta av även lägre temperaturskillnader och som kan byggas för mycket hög effekt.

Teknisk förklaring

GREC är ett slutet system som omväxlande värmer upp och kyler ner en stor sluten arbetsvolym av gas i tunna skivor "WGV" , effektivt, snabbt och repetitivt, vilket resulterar i inre tryckförändringar. Bilden nedan visar en öppnad GREC med dess inre delar.

Bilden visar GREC med ett varmt och ett kallt block med sina respektive ledande fenor i rött och blått, och den elmanövrerade "Revolving Shutter - RS" i brunt med sin kvartsöppning som håller gasen i tunna skivor i "Work Generating Volume" - WGV. Det varma och det kalla blocket är åtskilda av två isolerande "nill"-blocks i transparent beige. Nillblocket som skulle legat närmast betraktaren har tagits bort för att man ska se kvartsöppningen i RS - the Revolving Shutter .

Inne i det stängda GREC systemet snurrar alltså en ”Revolving Shutter” (RS) bestående av ett paket runda skivor med en öppning. Varje disk är som en pizza där man skurit ut och ätit upp en fjärdedel. Denna uppätna fjärdedelen innehåller det viktigaste av allt, den skivade gasvolymkolonnen - "Work Generating Volume" (WGV). RS roterar WGV mellan de värmeledande blockens fenor. Fenornas stora värmeöverföringsytor i det varma och det kalla blocket gör att den turbulenta gasen i WGV omväxlande snabbt värms upp och svalnar och detta resulterar i tryckförändringar i det slutna GREC systemet. Observera att WGV består av tunna skivor gas med stora ytor för värmeväxling. I GREC systemet är förhållandet konstant mellan WGV och dess ytor för värmeväxling. Systemet är ohejdat skalbart upp till ljudhastigheten.
- Tunnare skivor i gasvolymen ändrar temperatur snabbare än tjockare skivor. Ju tunnare skivor ju högre varvtal kan man hålla.
- Ju fler varv per minut, desto mer energi. Ljudhastigheten sätter gräns.

För att förhindra oönskade effektivitetsläckor innehåller GREC två ”nill-blocks” med isolerande fenor placerade mellan de varma och de kalla blocken. Dessa isolerande block förhindrar att WGV samtidigt värms upp och kyls av, vilket möjliggör en perfekt Carnot-cykel för varje varv.
RS är inte i kontakt med fenorna och snurrar fritt med hjälp av en styrenhet bestående av programvara och en elektrisk stegmotor. Även om syftet med RS bara är att flytta gasen mellan varmt och kallt, så kontrolleras dess revolution konstant utav "Revolution Dynamic Link" (RDL). RDL-programvaran justerar kontinuerligt varvtalet hos RS enligt input från den pågående applikationen som i sin tur kan styras programvarumässigt eller med manuell input. RDL kan styras både av önskad tryckpulsfrekvens och av arbetsbelastning.

Så här fungerar GREC steg för steg:

1. Revolution Dynamic Link (RDL) placerar öppningen på RS dvs WGV, så att den överlappar det varma blockets fenor (röda blocket).

2. Värmeöverföring sker från de varma ledande fenorna till skivorna av den rörliga gasvolymen (WGV).

3. GREC:s inre tryck ökar för att aktivera en ansluten enhet. Som till exempel att tvinga en kolv att röra sig ett visst avstånd.

4. RDL roterar de gasformiga skivorna i Work Generating Volume WGV till fenorna i det kalla blocket (blått), där WGV avger sin värme.

5. Det inre trycket sjunker och i fallet med en ansluten kolv så återgår den till sitt ursprungliga läge, d.v.s. trycks tillbaka det nyss färdade avståndet.

6. För att avsluta en fullständig Carnot-cykel fortsätter den revolverande WGV till det varma blocket där allt startar om från steg 1.

Fortfarande lite flummigt?

Kolla in videoanimeringen av GREC-cykeln:

Video: Den roterande arbetsgenererande volymen WGV befinner sig mellan fenorna och de öppna fjärdedelarna i den roterande slutaren RS. Alla dessa öppna fjärdedelarna utgör tillsammans den arbetsgenererande volymen WGV som ingår i den totala systemvolymen. Tryckförändringen i den totala volymen används för att generera effekt, i videoklippet ovan görs det genom att ansluta en kolv eller ett membran.

Vad gör detta så mycket bättre än konventionella värmemotorer?

Teoretiskt sett kan GREC jämföras med en Stirling-motor (som växelvis värmer och kyler en sluten arbetsvolym och omvandlar tryck- / volymförändringarna till arbete) men GREC är INTE begränsad i effekt. Viktiga skillnader mellan GREC och konventionella värmemotorer är:

  • den levererar färdiga 2-vägs växlande tryckpulser i motsats till enkelriktat tryck

  • den levererar tryckpulser med en önskad exakt frekvens

  • det är inte begränsat till ånga eller annat specifikt arbetsmedium och kan dra nytta av lägre temperaturskillnader som möjliggör återvinning av lågkvalitativ spillvärme i stor skala som ingen annan teknik kommer åt,

  • dess effektområde är betydligt bredare och varierar från några kW till flera MW - en Stirling-motorns maximala effekt är i allmänhet mindre än 100 kW!

  • Det är mer kostnadseffektivt på grund av den enkla designen och mycket lägre tillverkningskostnader,

  • den skalas från små till mycket stora motorer och har ett mycket brett effektområde jämfört med andra värmemotorer som ofta är begränsade i storlek,

  • den har en unik förmåga att ändra den termodynamiska cykeln på språng / under körning,

  • den har en roterande slutare RS, med en unik förmåga att ändra den konvektiva värmeöverföringskoefficienten (htc) till optimalt förhållande. Det konvektiva htc för ett turbulent flöde är relativt högt jämfört med en låg koefficient för ett laminärt flöde!

  • Dess design möjliggör till och med partiell fasförändring i WGV från gas till vätska och från vätska till gas. Under dessa förhållanden kan vissa gaser generera en hög tryckförändring och en relativt låg temperaturgradient kan ge mycket energi.


Nilsinsides tekniska innovation är unik och den immateriella äganderätten som är kopplad till GREC-modellen har registrerats. För närvarande har IP godkänts i Sverige, Kina, USA och flera europeiska länder.


Länk till GREC teknisk förklaring (engelska):
The Green Revolution Energy Converter Explained - DRAFT -

Länk till "the GREC Explained" format pdf (engelska): RevolutionEnergyConverterExplained.pdf

Länk till frågor: QuestionsAndAnswers.pdf

updated by KITS