Gammal tråd, men vi är väl folk som gillar att återanvända gammalt skrot?
Jag är en off grid-wannabe och fantiserar mer än jag bygger och testar. Solceller tycks vara den klart bästa källan till elenergi, utom vintertid av begripliga skäl. Samtidigt är det den årstid då off-griddare eldar ved för att inte frysa ihjäl hemma. En del nöjer sig med att leva enkelt, några kör vanliga bensindrivna elverk för att stödladda sin batteribank. Eftersom batteriladdning sällan lönar sig att forcera, och mindre batteribanker inte hinner ta emot det ett normalstort portabelt elverk kan leverera, blir det ofta många timmars ineffektivt puttrande för att ladda batterierna... Har man ingen jättestor batteribank bör man alltså ha ett onormalt litet elverk som kan tuffa på med små förluster under många timmar i sträck.
Det talas ofta om stirlingmotorer i dessa sammanhang, och ibland tar någon entusiastiskt upp de kommersiella försök som gjorts, men gång på gång floppat. Stirlingtekniken verkar vara utmärkt för generering av el under en relativt jämn belastning, men det är vad jag förstått inget för oss vanliga DIY-amatörer. Eldar man ändå ved för att hålla värmen borde ved vara det självklara bränslet även för ett litet elverk, och förlusterna går ju att ta vara på till uppvärmning, så i praktiken spelar verkningsgraden ingen större roll vintertid, och på sommarhalvåret får man ju all el man behöver från solcellerna.
Valet står då mellan att konvertera en liten bensinmotor till gengasdrift eller ångdrift. Båda teknikerna är välbeprövade och har sina för- och nackdelar. Båda teknikerna kräver normalt att man bygger något slags panna/gryta/kokare, och båda kan vara direkt livsfarliga... Något som talar för ångpannan är att den kan matas med vanlig ved, och dessutom fungera som värmepanna samtidigt. En vedgasgenerator fungerar bäst med vedkubb, vilket man måste bygga en maskin för att tillverka och det verkar sedan vara en jobbig form av ved att hantera bekvämt. Ångmaskinen är ett tryckkärl som kan explodera, och därför inte är helt DIY-vänlig. Dessutom finns väl lagar på detta område, och att de lagarna även gäller oss som experimenterar hemma...
Ett intressant och säkrare sätt att generera ånga är i vattenrörspanna, som ju innebär en betydligt mindre ångvolym. Med den förhållandevis jämna belastning ett batteriladdande elverk ger blir det heller inte något större behov av att kvickt kunna reglera och ackumulera ångtrycket, vilket ytterligare minskar faran vid överhettning och explosion. De gamla ångbilarna Stanley hade vattenrörspannor och kom kvickt upp i ångtryck, så tekniken tycks fungera i liten skala såväl som i stora kraftvärmeverk.
I stället för att bygga en ångpanna och använda överskottet för uppvärmning av bostaden tänker jag mig en ånggenererande insats med vattenrör i en befintlig kamin eller vedpanna. -En platt spiral av vattenrör i ett eller flera lager som stoppas in i taket på eldstaden, och som inte behöver ge mer ånga än att det kan driva en generator på max ett par 100-tal Watt. När batteriladdningen är klar eller om belastningen plötsligt minskar, måste ångkretsen kylas, vilket borde gå att ordna enkelt med en värmeväxlare mellan ångsystemet och radiatorkretsen. När ångmaskinen inte jobbar blir vattenrörsinsatsen alltså en del av värmepannans värmeväxlaryta. Om något falerar katastrofalt och ånggeneratorn exploderar, innehåller den väldigt lite gas/ånga, och explosionen inträffar då inne i eldstaden, så det borde vara förhållandevis säkra prylar att experimentera med.
Som DIY ångmaskin tänker jag mig en typisk gräsklipparmotor där man gör ingrepp i kamaxeln eller dess drivning. Enklast är förmodligen att svetsa på extra nockar 180 grader mot de ordinarie. Insugskammans timing måste ändras så att ångan strömmar in endast ett kort ögonblick kring övre dödpunkten i stället för under kolvens hela nedåtgående slag. Avgasnocken bör kunna fortsätta fungera som tidigare, förutom att det behövs två sådana nockar 180 grader isär. Det blir förmodligen inget mirakel av verkningsgrad i en sådan ångmaskin, samt att den kommer ha svårt att starta själv eftersom ånga bara kan strömma in och driva kolven under en liten del av varje varv. Med ett stort svänghjul och en generator som belastning är det enkelt att ordna "elstart", i synnerhet om man väljer en likströmsgenerator från gammal personbil eller lastbil. -Bara att slå till en reläkoppling när ångtrycket börjar stiga så går generatorn som elmotor, och när ångmaskinen sedan får upp varvet vänder strömriktningen av sig själv och batterierna börjar laddas. Visst ger de gamla likströmsgeneratorerna ganska lite ström, men de har nog faktiskt bättre verkningsgrad än modernare bilars växelströmsgeneratorer, och om man ändå behöver elda hela dagen för att hålla värmen i bostaden blir batteriladdningen faktiskt bara effektivare ju längre tid den får ta.
Hur kommer rostkänsliga delar i en konverterad bensinmotor må av ånga och kondensvatten? I en gräsklipparmotor är det väl främst vevaxel, vevstake, kolvringar, kolvbult och kamaxeln som far illa av vattnet, men det är å andra sidan en oljebadad miljö, och förhoppningsvis hinner delarna torka upp av restvärmen efter att ångmaskinen stängts av för dagen. En generös vevhusventilation och ett oljetråg med vattenavskiljare känns ju som vettiga detaljlösningar.
