Stirling cu piston rotativ inelar trilobic (SPRATL)

Creați mișcare dintr-o sursă de energie, convertiți-o în alta mai utilă folosind un dispozitiv adecvat, având în același timp o performanță bună și respectând mediul înconjurător,

acestea sunt provocările pe care SYCOMOREEN le asumă.


SYCOMOREEN este o companie de familie care dezvoltă o întreagă familie de invenții axate pe energiile regenerabile.

Astăzi este o zi minunată, deoarece vă invit să descoperiți al treilea copil al SYCOMOREEN:

Mașini rotative cu piston rotund inelar trilobic (SPRATL)

adaptat de Remundo din invenția originală a lui Pascal HA PHAM

Brevetul a fost depus la 22 august 2008 la INPI.

Nu publicăm imediat revendicările acestui brevet din motive legale și de proprietate intelectuală.

Cu toate acestea, aveți acces la toate figurile, gif animat și descriptiv.

De asemenea, puteți consulta adresa http://sycomoreen.free.fr/
în special http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... ation.html


Așteptăm reacțiile dvs. la această nouă mașină cu utilizări multiple: producerea de energie termică, mecanică, electrică, de cogenerare, termoliză, putere de hidroliză pentru diverse producții (hidrogen, metale ...) din energii curate și / sau reciclarea deșeurilor organice ...

Deocamdată, dezvoltăm mașinile noastre singuri, dar suntem deschiși la orice propunere de parteneriat industrial.

Lectură și descoperire fericite!

Remundo pentru SYCOMOREEN

Cicluri termodinamice Stirling în diagrame Presiune / volum și Temperatură / Entropie

Mașini cu pistoane rotative inelare trilobice
cu cicluri termodinamice Stirling

Invenția se referă la un dispozitiv (1) construit cu mașini cu piston inelar trilob, datorită caracterului în două etape cu volume inegale pe care le oferă. în versiunea lor generică; o carcasă periferică (CAR), un miez bi-arc (NBA) și un piston inelar trilobic (PRA) care se rotește și alunecă între miez (NBA) și carcasă (CAR), așa cum este descris în aplicațiile PCT 03.3921 și INPI 07.5990 și 07.6157 depuse de Pascal HA PHAM.
Cu cel puțin două mașini cu piston rotativ inelar polilob și în principal trilob (2,2F, 2C), Conversiile termomecanice Stirling pot fi realizate cu o eficiență ridicată datorită calităților acestor mașini, exploatate judicios:
1. Volumele maxime și minime ale ciclului Stirling se obțin pur și simplu prin volumetria camerelor etajului exterior mai mare decât cea a camerelor etapei interioare.
2. Fazele izoterme ale ciclului sunt mult mai bine respectate datorită convecției permise de deplasările și transferurile fluidului de transfer de căldură în interiorul unei mașini(2,2F, 2C) de temperatură omogenă.
3. Fazele izocorice ale ciclului sunt perfect respectate de conexiunile camerelor de aceeași natură și de mișcarea dintre mașinile fierbinți (2C) și mașinile reci (2F).
4. Unul sau mai multe regeneratoare (RGN), care pot fi instalate între mașini (2,2F, 2C), permit, datorită fluxurilor opuse și unidirecționale de fluid de transfer de căldură, un nivel excelent de reciclare a căldurii interne între răcirea izocorică și încălzirea ciclului Stirling.

Lucrul mecanic și transferul termic al fluidului pe parcursul unui ciclu folosind o abordare grafică

Dispozitivul (1) poate funcționa cu orice sursă fierbinte rezultată în special din:
- de concentrația de radiații solare, rezerve geotermale, reacții chimice exo-energetice (arderea biomasei, deșeuri, hidrocarburi etc.), fisiuni sau fuziuni nucleare etc.
- căldură reziduală industrială (cuptoare, turnătorii, diverse fluide de transfer de căldură, efecte disipative în mașini și instalații),

și orice sursă rece naturală (aer ambiental, lacuri, râuri, subsoluri, gheață / zăpadă etc.) sau obținute prin refrigerare artificială.

Invenția va fi integrată în mod deosebit în „Capcane hipertermice de radiație solară directă (PHRSD)” descris în cererea de brevet 08.00627 de la SYCOMOREEN (Franța) pentru a dezvolta electricitate solară.

Se vor utiliza următoarele abrevieri:
- " Tf "Și" Tc »Indicați, respectiv, temperatura absolută în Kelvin a surselor reci și fierbinți,
- " Mașină SPRATL „Va indica o mașină Stirling cu un piston rotativ inelar tri-lobic”, în conformitate cu invenția (1).

Multe detalii vor fi furnizate în descrierea de mai jos, tratând cronologic următoarele teme: cicluri termodinamice Stirling, stadiul actual al tehnicii și limitele, soluții propuse (reamintirea caracteristicilor mașinilor PRATL, care duc la funcționarea lor în Stirling, setarea în serie și în paralel a mai multor mașini PRATL, conversia mișcării, măsurile de precauție pentru izolarea termică, principiul și avantajele regeneratorului, etanșarea camerelor, extinderea la pistoanele rotative inelare polilobice), dimensiunile și aplicațiile prezentei invenții, urmate a descrierii sale detaliate.

Coloana din stânga: ciclu imperfect al mașinilor curente

Coloana dreaptă în linie continuă: ciclu optimizat de mașina SPRATL, mai mic decât ciclul ideal, dar mai mare decât ciclul mașinilor actuale

Cicluri termodinamice Stirling

Invenția utilizează, de preferință, cu un fluid gazos de transfer de căldură, ciclul termodinamic Stirling. Un ciclu motor Stirling efectuează pașii următori, așa cum este ilustrat în figurile 1A și 1B (P: presiune; volum V; T: temperatură; S: entropie a fluidului)
- 1-> 2: Compresie izotermă în contact cu sursa rece de temperatură Tf, fluidul trecând de la un volum maxim Vmax la un volum minim Vmin,
- 2-> 3: Încălzire izocorică la volumul Vmin, cu o creștere a presiunii fluidului,
- 3-> 4: Relaxare izotermă în contact cu sursa fierbinte de temperatură Tc, fluidul trecând de la volumul Vmin la Vmax,
- 4-> 1: Răcirea izocorică la volumul Vmax, cu reducerea presiunii fluidului.

Pașii 2-> 3 și 4-> 1 sunt izocorici și nu realizează sau asigură nicio lucrare pentru gaz: 2-> 3 trece gazul de la Tf la Tc și 4-> 1 de la Tc la Tf.

Pe de altă parte, schimburile de lucru mecanic au loc în etapele 1-> 2 și 3-> 4:
- în pasul 1-> 2, natura izotermă a compresiei comunică un transfer de căldură de la fluid la sursa rece și necesită furnizarea de lucru mecanic la fluid.
- în pasul 3-> 4, natura izotermă a dilatării necesită transfer de căldură de la sursa fierbinte la fluid: acesta din urmă produce astfel o muncă mecanică mai mare decât cea pe care a primit-o în timpul comprimării 1- > 2, de aici caracterul motor al ciclului.

Robert Stirling a ales rapid să-și îmbunătățească mașina echipându-l cu un regenerator.

Mașină tipică SPRATL

Acest regenerator permite fluidului să se recupereze în timpul încălzirii izocorice 2-> 3 a căldurii pe care a depus-o acolo în timpul răcirii sale izocorice 4-> 1. Datorită acestei reciclări interne a căldurii, eficiența termodinamică a ciclului Stirling cu regenerator este egală cu cea a ciclului motorului Carnot:
RC = 1 - Tf / Tc

lucru mecanic produs de fluid
cu CR = ____________________________________
căldură preluată din sursa fierbinte de fluid

Pentru un ciclu de recepție, așa cum este ilustrat în figurile 1C și 1D, direcția de deplasare a ciclului este inversată:
- 1-> 4: Încălzire izocorică la volumul Vmax, cu creșterea presiunii fluidului,
- 4-> 3: Compresie izotermă în contact cu sursa fierbinte de temperatură Tc, fluidul trecând de la un volum maxim Vmax la un volum minim Vmin,
- 3-> 2: Răcirea izocorică la volumul Vmin, cu scăderea presiunii fluidului,
- 2-> 1: Relaxare izotermă în contact cu sursa rece de temperatură Tf, gazul trecând de la volumul Vmin la Vmax.

Etapele 1-> 4 și 3-> 2 sunt izocorice și nu iau sau asigură niciun fel de lucru fluidului. Acestea sunt doar etape de transfer de căldură: 1-> 4 trece fluidul de la Tf la Tc și 3-> 2 de la Tc la Tf.
În pasul 4-> 3, natura izotermă a compresiei comunică un transfer de căldură de la fluid la sursa fierbinte și necesită asigurarea de lucru mecanic la fluid.
În etapa 2-> 1, natura izotermă a expansiunii necesită transfer de căldură de la sursa rece la fluid și forțează fluidul să producă mai puțină muncă mecanică decât cea pe care a primit-o în timpul compresiei 4-> 3, deci caracterul receptor al ciclului.
Mașina poate fi utilizată fie ca frigider, fie ca pompă de căldură, cu condiția ca aceasta să implice lucrări mecanice..

Când mașina este echipată cu un regenerator, permițând fluidului să recupereze în timpul încălzirii sale 4-> 1 căldura pe care a depus-o în timpul răcirii sale 3-> 2, randamentele termodinamice ale ciclului sunt egale cu cele ale Carnot, mai exact:

Căldură preluată din sursa rece de fluid
EF = __________________________________
lucru mecanic comunicat fluidului

EFC = Tf / (Tc - Tf) este eficiența de răcire

EFC este eficiența unui frigider Carnot ideal.

Căldura transferată la sursa fierbinte de fluid
EC = _______________________________________________
lucru mecanic comunicat fluidului

ECC = Tc / (Tc - Tf) este eficiența calorică.

ECC este eficiența ideală a pompei de căldură Carnot.

Aceste câteva amintiri fundamentale ale termodinamicii vor face posibilă înțelegerea mai bună a limitelor artei actuale a mașinilor Stirling și a multiplelor avantaje ale prezentei invenții (1).

Regenerator (RGN) și precauții de izolare termică