Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Motor Stirling

Motor Stirling

El motor Stirling és un tipus de motor tèrmic. El seu funcionament es basa en l'expansió i contracció d'un gas. A aquest gas se l'obliga a desplaçar-se cíclicament d'un focus fred on es contreu a una zona calenta on s'expandeix.

El motor Stirling va ser inventat en 1816 per Robert Stirling. L'objectiu era aconseguir un motor menys perillós que la màquina de vapor.

Originàriament, el motor Stirling es va concebre com un motor principal industrial per competir amb la màquina de vapor. A la pràctica, durant més d'un segle només es va usar per a aplicacions domèstiques i per a motors de baixa potència.

Actualment, encara s'investiga el desenvolupament. El fet que només necessiti una font de calor externa li dóna una gran versatilitat ja que aquest fet li dóna la possibilitat de poder utilitzar moltes fonts d'energia per al seu funcionament.

Com funciona un motor Stirling?

El motor Stirling en un cicle regeneratiu termodinàmicament "tancat", amb compressió cíclica i expansió cíclica el fluid de treball a diferents nivells de temperatura.

Motor StirlingEl cicle Stirling és un cicle de compressió i expansió d'un gas. S'utilitzen dos nivells de temperatura que fa que hi hagi una conversió neta d'd'energia tèrmica en treball mecànic.

A l'igual que la màquina de vapor, el motor Stirling es classifica tradicionalment com un motor de combustió externa. Totes les transferències de calor amb el gas de treball es fan a través de la paret de l'motor. En canvi, en un motor de combustió interna l'entrada de calor es fa per la combustió d'una combustible dins el cos de el fluid de treball.

A diferència d'un motor de vapor el motor Stirling tanca una quantitat fixa de fluid en estat permanentment gasós com és l'aire. En canvi, en el motor de vapor el fluid de treball pateix un canvi de fase de líquid a gas.

La variació de pressió es produeix en el cilindre de l'desplaçador. El desplaçador està a la zona freda. La calor subministrat en aquest punt gira el volant i el cigonyal. Amb això, es converteix l'energia tèrmica en energia mecànica.

El desplaçador facilita el desplaçament de gas cap a les zones desitjades de forma cíclica. Normalment, el piston i el desplaçador estan dirigits per l'acoblament mecànic en un cigonyal. Aquests elements estan muntats amb un desfasament de 90 graus. Aquest desfasament és obligatori per a un correcte funcionament sigui correcte. Altrament, es reduiria l'eficàcia ..

L'eficiència de l'procés queda molt restringida per l'eficiència de l'cicle de Carnot. Segons el cicle de Carnot, l'eficiència depèn de la diferència de temperatura entre el dipòsit calent i el fred.

Caracterísiticas del motor Stirling

El motor Stirling se caracteriza por:

  • La seva alta eficiència en comparació amb les màquines de vapor

  • funcionament silenciós

  • Facilitat amb que es pot utilitzar gairebé qualsevol font de calor.

Aquesta compatibilitat amb les fonts d'energia renovables i alternatives ha estat cada vegada més important a mesura que pujava el cost dels combustibles convencionals.

Cicle de remolí

El ciclo ideal de Stirling consiste en procesos:

Motor Stirling

  • 1-2 expansió isotèrmica de el fluid de treball amb el subministrament de calor des del escalfador. Expansió a temperatura constant.

  • 2-3 eliminació de calor isocrórico de el fluid de treball a l'regenerador. Procés a volum constant.

  • 3-4 compressió isotèrmica de el fluid de treball amb eliminació de calor a la nevera.

  • 4-1 escalfament isocrórico de el fluid de treball amb el subministrament de calor des del regenerador. Procés a volum constant. En aquest punt és on el gas està a menor temperatura.

Aplicacions de motors Stirling

Els motors Striling tenen múltiples aplicacions en diferents camps com ara:

  • Sortida mecáncia i propulsió. Aquest tipus de motors s'han utilitzat en la indústria de l'automòbil i en la propulsió marina, entre d'altres exemples. En comparació amb els motors tèrmics es poden obtenir bons rendiments.

  • Generació d'electricitat. En aquest cas, hi ha aplicacions vinculades amb l'energia nuclear i l'energia solar tèrmica. En tots dos casos es tracta d'utilitzar aquests recursos com a font de calor per accionar una turbina de vapor.

  • Bomba de calor. Gràcies a l'intercanviador de calor d'aquests sistemes i, a el fet que són reversibles, es poden utilitzar per proporcionar calor o refrigerar.

Què és un fotó?
Què és un fotó?

Cadascuna de les partícules que componen la llum. Un fotó és el que fa d'energia en forma de radiació electromagnètica, emès o absorbit per la matèria.

1 de maig de 2020

Què és la guerra de les corrents?
Guerra dels corrents als EUA

La guerra dels corrents és un terme per a la lluita entre els fabricants dels dos sistemes d'alimentació diferents, corrent altern i corrent contínua als Estats Units.

18 de abril de 2020

Què és l'energia cinètica?
Què és l'energia cinètica?

L'energia cinètica és una forma d'energia que té un cos en moviment a causa de la inèrcia de massa. L'energia cinètica és directament proporcional a la massa i el quadrat de la velocitat.

8 de maig de 2019

Què significa fotovoltaic?
Què significa fotovoltaic? Concepte sobre energia solar

Fotovoltaic és tot allò relacionat amb la conversió de la llum en energia elèctrica. Els panells fotovoltaics desenvolupen aquest concepte.

11 de juny de 2020

Turbina de vapor
Turbina de vapor

Una turbina de vapor és un dispositiu que s'utilitza per convertir l'alta pressió de vapor en la rotació d'un eix que proporciona potència de sortida.

26 de abril de 2019

Què és la sensació tèrmica?
Sensació tèrmica

La sensació tèrmica és una mesura de la sensació de fred o calor que els éssers humans perceben en l'aire en funció de vent, el Sol o la humitat.

16 de març de 2020

Què són els electròlits?
Què és un electròlit i per a què serveix?

Un electròlit és una substància que quan es dissol és elèctricament conductora. Són importants en l'enginyeria (bateries) i en la salut (minerals a la sang).

21 de juny de 2020

Preguntes freqüents
Preguntes freqüents sobre energia solar

Preguntes i respostes habituals sobre les instal·lacions solars domèstiques. Fotovoltaica i tèrmica, amortització, manteniment ...

5 de octubre de 2018

Autor:

Data de publicació: 17 de març de 2016
Última revisió: 29 de juny de 2020