Motor Stirling para suministro de energía autónomo en casa

Desde hace más de 200 años se conoce el llamado motor de combustión externa inventado por Robert Stirling:

El circuito del motor es bastante simple, tiene menos piezas y ensamblajes, en contraste con un motor de combustión interna. En su diseño, la sustancia de trabajo (como regla, el aire) se mueve en un circuito cerrado y no es una sustancia consumible. Solo se suministra calor al sistema. A diferencia de una máquina de vapor, turbina o motor de combustión interna, donde se debe suministrar y eliminar una sustancia de trabajo (agua, vapor, combustible líquido) al sistema. El motor Stirling puede funcionar con cualquier fuente de calor: madera, carbón, gas.

Diagrama del motor Stirling:

Y animación del proceso de trabajo:

Se aplica más calor: movimiento del pistón y rotación del eje más rápidos. Además, este esquema de combustión externa puede tener una eficiencia bastante alta, hasta el 90%.

Si busca imágenes en Internet, solo verá modelos de demostración o de escritorio, modelos caseros que, en el mejor de los casos, rotan un pequeño generador que solo puede cargar un móvil teléfono.

Casi ningún modelo industrial o productivo. Todavía era posible encontrar un modelo inglés de una caldera de gas que funciona con gas natural con la función de generar electricidad mediante un motor Stirling:

Llamado WhisperGen (generador silencioso) Escribieron eso en 2012. en Europa se han instalado hasta 400 instalaciones de este tipo. Costo: 1,5 mil. Euro.

Otro modelo:

Alimentado por gas. Potencia eléctrica: de 2 a 9 kW. Velocidad del motor 1500 rpm. Peso: 470 kilogramos. Precio: 4125 euros (no se sabe a partir de qué fecha).

Pero básicamente, la búsqueda te dará las siguientes fotos de modelos souvenirs o productos caseros:

Si los recuerdos son solo una demostración de este esquema, entonces este último puede al menos generar electricidad calentando el cilindro con una vela o una lámpara de alcohol.

Puedes comprarte tal recuerdo:

¿Cómo es posible que con versatilidad (funcionamiento con varios combustibles), simplicidad de diseño y, si es posible, escalando en tamaño: el motor Stirling sigue siendo un motor olvidado que nunca se ¿distribución?

En la misma Inglaterra a finales del siglo XIX. Diseños industriales fabricados que se utilizaron como bombas de agua:

Este es el motor Stirling de 1895. Alimentado por una caldera de leña, que puede quemar carbón. Información sobre esta copia que nos ha llegado en un video tomado de la transmisión del canal Discovery:

Solo hay dos inconvenientes en un motor de este tipo: el tiempo de calentamiento y las grandes dimensiones con poca potencia.

A juzgar por el tamaño, el motor puede hacer girar no solo la bomba, sino también el generador (a través de una transmisión por correa). Y este ya es el camino hacia la autonomía de cualquier objeto en áreas forestales remotas.

Creo que el monopolio en el campo de los recursos energéticos no puso en marcha este motor. Beneficiarse de la venta de combustible para motores de combustión interna es mucho más rentable que simplemente producir instalaciones para el suministro autónomo de electricidad y calor.

Recientemente publiqué un artículo: Caldera generadora de gas de pirólisis para generación eléctrica

Pero la pirólisis para obtener gas combustible (y más aún, limpiarlo de la contaminación) es un camino más complicado. Y además, se reduce el recurso del motor de combustión interna. Un motor Stirling de dimensiones similares a una caldera de pirólisis para impulsar un generador es un diseño más simple. Se puede utilizar como impulsor de una bomba, generador, polipasto.

A mediados del siglo XX. no todas las aldeas remotas de nuestro país tenían todavía electricidad centralizada. Conducir generadores con motores Stirling resolvería sus problemas. ¿Por qué no lanzó tales instalaciones? ¡Aunque miles de calderas de pirólisis se instalaron en camiones! Quizás no lo sabían o ninguno de los ingenieros sugirió. ¿O hay "trampas" en el funcionamiento de tales instalaciones?

Supongamos que no hay ninguna dificultad y es posible producir un motor Stirling impulsado por una pequeña caldera. Una caldera, por ejemplo, para 20-30 kW de potencia térmica para calentar una casa. Parte del calor de la caldera de calefacción se utiliza para el funcionamiento del motor y el accionamiento del generador eléctrico. Deje 5 kW: esto es suficiente para iluminar y alimentar electrodomésticos.

En mi opinión, el esquema ideal. La instalación tendría demanda para la construcción de centros de recreación en lugares remotos. También se simplifica la creación de granjas sin acceso a redes eléctricas. Al construir una planta de biogás, puede obtener una fuente de energía para una caldera.

Escribí sobre esta opción aquí: Planta de biogás para calefacción de viviendas. Ejemplo real

La instalación se puede realizar en diferentes tamaños: portátil para turismo, estacionaria para edificios. Si lo desea, la mayoría de las calderas de calefacción pueden equiparse con dichos motores para impulsar un generador. Se puede colocar sobre la encimera de una estufa de leña. En la temporada de frío, habrá ahorros en electricidad. O utilícelo como fuente de respaldo de electricidad. ¿Qué piensas? Escribe en los comentarios ...

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Foto tomada de fuentes abiertas, de Yandex. Imágenes

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