Motor Stirling para fornecimento de energia autônomo em casa

Por mais de 200 anos, o chamado motor de combustão externa inventado por Robert Stirling é conhecido:

O circuito do motor é bastante simples, tem menos peças e conjuntos, ao contrário de um motor de combustão interna. Em seu design, a substância de trabalho (como regra, o ar) se move em um circuito fechado e não é uma substância consumível. Apenas o calor é fornecido ao sistema. Ao contrário de uma máquina a vapor, turbina ou motor de combustão interna, onde uma substância de trabalho (água, vapor, combustível líquido) deve ser fornecida e removida para o sistema. O motor Stirling pode funcionar com qualquer fonte de calor: madeira, carvão, gás.

Diagrama do motor Stirling:

E animação do processo de trabalho:

Mais calor é aplicado - movimento do pistão e rotação do eixo mais rápidos. Além disso, este esquema de combustão externa pode ter uma eficiência bastante alta - até 90%.

Se você pesquisar imagens na Internet, verá apenas modelos de demonstração ou desktop, modelos caseiros que, na melhor das hipóteses, giram um pequeno gerador que só pode carregar um celular Telefone.

Quase nenhum modelo industrial ou de produção. Ainda foi possível encontrar um modelo inglês de caldeira a gás movida a gás natural com a função de gerar eletricidade por um motor Stirling:

Chamado WhisperGen (gerador silencioso) Eles escrevem isso em 2012. até 400 dessas instalações foram instaladas na Europa. Custo: 1,5 mil. Euro.

Outro modelo:

Alimentado a gás. Energia elétrica: de 2 a 9 kW. Velocidade do motor 1500 rpm. Peso: 470 kg. Preço: 4125 euros (não se sabe em que data).

Mas, basicamente, a pesquisa fornecerá as seguintes fotos de modelos de souvenirs ou produtos caseiros:

Se os souvenirs são apenas uma demonstração desse esquema, então o último pode pelo menos gerar eletricidade aquecendo o cilindro com uma vela ou lâmpada a álcool.

Você pode comprar uma lembrança assim:

Como é possível que com versatilidade (operação em vários combustíveis), simplicidade de design e, se possível dimensionando em tamanho - o motor Stirling permanece um motor há muito esquecido que nunca foi distribuição?

Na mesma Inglaterra no final do século XIX. desenhos industriais fabricados que foram usados ​​como bombas de água:

Este é o motor Stirling de 1895. Alimentado por uma caldeira a lenha, que pode queimar carvão. Informações sobre esta cópia que chegaram até nós em um vídeo retirado da transmissão do canal Discovery:

Existem apenas duas desvantagens em tal motor: o tempo de aquecimento e as grandes dimensões com baixa potência.

A julgar pelo tamanho, o motor é capaz de girar não apenas a bomba, mas também o gerador (por meio de uma ultrapassagem de correia). E esse já é o caminho para a autonomia de qualquer objeto em áreas remotas de floresta.

Eu acho que o monopólio na área de recursos energéticos não deu partida neste motor. Lucrar com a venda de combustível para motores de combustão interna é muito mais lucrativo do que simplesmente produzir instalações para fornecimento autônomo de eletricidade e calor.

Recentemente postei um artigo: Caldeira de gerador a gás de pirólise para geração de eletricidade

Mas a pirólise para obter gás combustível (e ainda mais, limpo de contaminação) é um caminho mais complicado. Além disso, o recurso do motor de combustão interna é reduzido. Um motor Stirling de dimensões semelhantes a uma caldeira de pirólise para acionar um gerador é um projeto mais simples. Pode ser usado como acionamento de uma bomba, gerador, talha.

Em meados do século XX. nem todas as aldeias remotas em nosso país ainda tinham eletricidade centralizada. Conduzir geradores com motores Stirling resolveria seus problemas. Por que você não lançou essas instalações? Embora caldeiras de pirólise fossem instaladas em caminhões aos milhares! Talvez eles não soubessem ou nenhum dos engenheiros sugeriu. Ou existem "armadilhas" na operação de tais instalações?

Vamos supor que não haja dificuldade e seja possível produzir um motor Stirling movido a uma pequena caldeira. Uma caldeira, por exemplo, para 20-30 kW de energia térmica para aquecimento de uma casa. Parte do calor da caldeira de aquecimento é utilizada para o funcionamento do motor e o acionamento do gerador elétrico. Deixe 5 kW - isso é o suficiente para iluminar e alimentar aparelhos elétricos.

Na minha opinião, o esquema ideal. A instalação estaria em demanda para a construção de centros de recreação em locais remotos. A criação de fazendas sem acesso à rede elétrica também é simplificada. Ao construir uma usina de biogás, você pode obter uma fonte de energia para uma caldeira.

Eu escrevi sobre essa opção aqui: Central de biogás para aquecimento doméstico. Exemplo real

A instalação pode ser feita em diferentes tamanhos: portátil para turismo, estacionário para edifícios. Se desejado, a maioria das caldeiras de aquecimento pode ser equipada com esses motores para acionar um gerador. Pode ser colocado na placa de fogão a lenha. Na estação fria, haverá economia de energia elétrica. Ou use-o como fonte reserva de eletricidade. O que você acha - escreva nos comentários ...

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Foto tirada de fontes abertas, de Yandex. As fotos

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