Motor Stirling Solar 54915-6, Silnik Stirlinga, Dokumenty
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Construccin de un motor Stirling Solar para fines didcticos
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Anexo E: Construcción de un motor Stirling Solar
para fines didácticos
Extracto del libro “Energía renovable práctica” de los hermanos URKIA
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Anexo E
Construccin de un motor Stirling Solar para fines didcticos
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Una de las aplicaciones más llamativas de la energía solar es su conversión directa
en fuerza motriz, por sistemas termodinámicos, en vez de fotoeléctricos. El motor Stirling se
inventó antes que el de vapor. Hacia 1827 James Stirling hizo el primer motor de aire
caliente que aprovecha la diferencia de temperatura entre un foco frío y otro caliente. Es
una máquina termodinámica muy buena que luego ha sido perfeccionada hasta alcanzar
rendimientos energéticos del 50 al 60 % muy superiores al motor Diesel.
La aplicación que proponemos es una motor de tipo “juguete” apto para escuelas y
demostraciones en ferias. Puede hacerse en grande y alcanzar potencias útiles en el
ámbito doméstico pero no lo hemos llegado a construir en esta escala. Tenemos ganas de
hacerlo con una antena parabólica de aproximadamente 120 cm. de diámetro.
A nivel industrial se está desarrollando la tecnología con parábolas concentradoras
de 8 -12 m. de diámetro orientables que concentrar su calor en el motor Stirling para
obtener rendimientos muy superiores a las células fotovoltaicas.
Para construirlo debes tener los principios de funcionamiento claros y bastante
habilidad y precisión. A nosotros no nos funcionó a la primera, pero es una gozada verlo
girar a una velocidad de 60 a 120 rpm, sin ruido y con los ojos de asombro de todos los que
miran.
El modelo propuesto se hace con una vieja parábola de estufa eléctrica de unos
40 – 50 cm. de diámetro. El corazón del sistema (Fig. 1) es el cilindro que queda dentro del
foco de la parábola. Tiene que ser un tubo de unos 25 – 30 cm. de largo y 5 – 7 cm. de
diámetro, con pared muy fina. Valen latas de tomate, latas de refresco o botes de aerosol.
Luego debes buscar una lata o bote de aerosol que entre dentro del anterior, con una
holgura de 3 a 5 milímetros entre las dos latas. Éste será el desplazador (Fig. 2). Cuando el
aire esté en el lado caliente se dilatará y cuando esté en el lado frío se contraerá
(Fig. 3). Esto origina unas diferencias de presión que deben ser aprovechadas por un
fuellecito de goma de 40 – 50 mm. de diámetro que hace de émbolo de trabajo. Un tubito
de 5 ó 6 mm. de diámetro conecta el bote donde va el desplazador con el fuelle.
Las bielas-manivelas del desplazador y el fuelle-pistón deben ir desfasadas 90º de
forma que el movimiento del desplazador preceda al fuelle, tal como muestra la Fig. 3. Un
volante de inercia hará que el movimiento pueda mantenerse constante y regular.
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Anexo E
Fig. 1 Corazón del Stirling Solar
Construccin de un motor Stirling Solar para fines didcticos
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Fig. 2 Movimiento del desplazador
Fig. 3 Fases de funcionamiento del motor Stirling Solar
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