Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

motor Stirling

motor Stirling

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

El funcionament del motor Stirling es basa en l'expansió i contracció d'un gas que pot ser heli, hidrogen, nitrogen o aire. A aquest gas se l'obliga a desplaçar-se cíclicament d'una font freda on es contreu a una font calenta on s'expandeix. Es considera com un motor tèrmic (motor termodinàmic) a causa de la presència d'un gradient de temperatures entre les dues fonts tèrmiques.

Originàriament, el motor Stirling es va concebre com un motor principal industrial per competir amb la màquina de vapor, però en 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. La font d'energia d'un motor Stirling més rellevant per a nosaltres és l'energia solar tèrmica, tot i que també es pot utilitzar tot tipus de combustibles, biomassa, energia geotèrmica i altres.

Funcionament d'un motor Stirling

motor Stirling

Un motor Stirling és un aparell mecànic que funciona en un cicle regeneratiu termodinàmicament "tancat", amb compressió cíclica i expansió cíclica del fluid de treball a diferents nivells de temperatura.

El motor és un motor tèrmic que funciona a través d'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.

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

Com és típic en els motors tèrmics, el cicle general consisteix a comprimir el gas fred, escalfar el gas, expandir el gas calent, i finalment refredar el gas abans de repetir el cicle. L'eficiència del procés queda molt restringida per l'eficiència del cicle de Carnot, que depèn de la diferència de temperatura entre el dipòsit calent i el fred.

El motor Stirling es caracteritza per la seva alta eficiència en comparació amb les màquines de vapor, un funcionament silenciós, i la facilitat amb què es pot utilitzar gairebé qualsevol font de calor. Aquesta compatibilitat amb les fonts d'energia alternatives i renovables ha estat cada vegada més important a mesura que pujava el cost dels combustibles convencionals, i també a la llum de les preocupacions, com el pic de producció de petroli ja passat i el canvi climàtic. Aquest motor és actualment d'interès com a nucli de les unitats microcombinades de calor i energia, és a dir de cogeneració, en què és més segur i eficient que una energia de vapor.

Referències sobre el motor Stirling

DeMotor - Motor Stirling - Funcionament del motor Stirling com un motor tèrmic concebut per competir amb la màquina de vapor.

valoración: 3 - votos 8

Última revisió: 20 de març de 2018

Tornar