Prezentarea unui prototip de proiect cu motor solar Striling: STHELIO

Acest proiect a fost realizat de departamentul de inginerie fizică al Universității din Clermont-Ferrand.

Echipa de proiect: studenți 42 în Inginerie Fizică / Profesori în sectorul Inginerie Fizică.

Durata studiului: septembrie 2003 - mai 2005
Parteneri: ANVAR, ADEME, ENERIA, Four Solaire Développement, Asociația La Rose des Dunes.

Obiectivul proiectului

Scopul acestui proiect este realizarea unui convertor de energie solară în energie electrică prin intermediul unui motor de tip Stirling.

Specificații

Principalele caracteristici ale motorului solar sunt:

• suprafață colectoare solare: 2.5 m²
• putere de alimentare: 250 - 500 W
• funcționare autonomă
• orientarea automată în funcție de poziția soarelui

Pe același subiect:

• Protocolul de la Kyoto: textul complet și complet
• Analize de energie solară termică în Franța
• Refrigerare solară: refrigerare solară și climatizare prin adsorbție
• Inovație anti-Covid: masca antivirală termică refuzată de Idelux și Innovatech, dar dezvoltată de MIT
• Incalzirea termodinamica, pompa de caldura: bilant financiar si ecologic
• Biofuelul eliberează uleiuri pure
• Energiile regenerabile: avantaje și dezavantaje
• Motoare 2 cu injecție directă
• Locurile de muncă ale dezvoltării durabile
• Cazanul termodinamic Boostheat hibrid pentru a economisi energie
• gestionarea datelor prin intermediul software-ului Labview (r)
• motorul Stirling de tip beta
• gaz de lucru: azot
• presiune 1 până la 10 bari
• temperatura de primăvară caldă între 600 ° C și 900 ° C
• temperatura sursei la rece 20 până la 50 ° C,
• viteza de rotatie: 500 - 900 rpm.

Principiul de funcționare al motorului Stirling

Robert Stirling (1790-1878) și-a imaginat un motor folosind un lichid sau un fluid gazos, conținut într-o cameră închisă, încălzit de o sursă de căldură în afara camerei și supus unor presiuni ridicate: „motorul Stirling”.

Motorul Stirling este o mașină termică care convertește energia termică în energie mecanică și care funcționează teoretic în conformitate cu ciclul termodinamic Stirling.

Motorul are un „punct fierbinte” și un „punct rece”. Un gaz circulă între aceste două puncte și astfel suferă alternativ compresie și expansiune. Această pulsație de gaz este utilizată pentru a acționa un piston care recuperează energia mecanică. Transformările teoretice ale ciclului Stirling impun mișcări discontinue ale deplasatorului și ale pistonului de acționare.

Tehnologii utilizate

Concentratorul și arhitectura clădirii.

Concentratorul, de geometrie parabolică, concentrează razele soarelui într-un punct focal de cinci centimetri în diametru situat în centrul parabolei. Pentru a reflecta maximul de raze în principal în domeniul vizibil, suprafața concentratorului este acoperită cu un strat de aluminiu depus în vid protejat de un lac.

Pilda pe sprijinul ei

Montarea concentratorului este de tip azimut, acționată de două motoare pas cu pas. Mecanic, mișcarea azimutală este asigurată de un motor cu roți dințate, cel de ridicare de către un cilindru electric.

Motorul liniar cu cuplaj mecanic (arhitectură beta).

Pulsarea gazului este recuperată de un piston cuplat, printr-o legătură dublă (cuplare mecanică), la un generator care produce astfel energie electrică.

Motorul beta și generatorul său

Colectorul (sursă fierbinte) din oțel refractar este situat la punctul central al parabolei, în timp ce cilindrul principal (sursa rece) este răcit prin circularea apei.

Motorul liniar cu cuplaj electromagnetic.

În plus față de motorul de tip Beta, am studiat un motor stirling de tip liniar cu cuplare electromagnetică. Mișcarea liniară alternativă a deplasatorului este realizată de un motor liniar pas cu pas. Pulsarea gazului este recuperată de un piston care pune în mișcare un alternator liniar care produce curent electric. Prin urmare, acest motor este complet lipsit de cuplare mecanică, cu excepția arcului alternatorului liniar.

Motorul liniar

Urmărirea solară.

Sistemul este echipat cu urmărire solară pentru a menține continuu axa vasului în direcția soarelui

Comanda de control.

Sistemul funcționează autonom folosind un program dezvoltat în Labview (r) care ia în considerare datele furnizate de diferiți senzori (temperatură, poziție și flux solar, presiune etc.). Acest program gestionează automatizarea monitorizării solare.

Interfață grafică a programului de control

Citește mai mult:
- Forumul energiei solare
- Depozitul solar și potențialul francez