zonne-Stirlingmotor Sthelio

Deel dit artikel met je vrienden:

Presentatie van een prototype-project van de zonnestralingmotor: de STHELIO

Dit project werd uitgevoerd door de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Clermont-Ferrand.

Projectteam: 42 studenten in Natuurkunde / Leraren in de sector Natuurkunde.

Duur van de studie: september 2003 tot mei 2005
Partners: ANVAR, ADEME, ENERIA, Solar Oven Development, Association Rose of the Dunes.

Project doelstelling



Het doel van dit project is om van een zonne-energie-omzetter elektrische energie te maken door middel van een Stirling-type motor.

bestek

De belangrijkste kenmerken van de zonnemotor zijn:

  • zonnecollectoroppervlak: 2.5 m²
  • geproduceerd vermogen: 250 tot 500 W
  • autonome operatie
  • automatische oriëntatie volgens de stand van de zon
  • gegevensbeheer via Labview (r) software
  • Stirlingmotor type Beta
  • werkgas: stikstof
  • 1 druk bij 10 bars
  • temperatuur van de hete bron 600 ° C tot 900 ° C
  • temperatuur van de 20 koudebron bij 50 ° C,
  • rotatiesnelheid: 500 tot 900 rpm.

Werkingsprincipe van de Stirling-motor

Robert Stirling (1790-1878) stelde zich een motor voor met behulp van een vloeistof of gasvormige vloeistof, vervat in een gesloten kamer, verwarmd door een warmtebron buiten de kamer en onderworpen aan hoge drukken: de "Stirlingmotor".

De Stirling-motor is een thermische machine die thermische energie omzet in mechanische energie en werkt theoretisch volgens de thermodynamische cyclus van Stirling.

De motor heeft een "hotspot" en een "koude plek". Een gas stroomt tussen deze twee punten en wordt dus afwisselend gecomprimeerd en verwijd. Deze gaspulsatie wordt gebruikt om een ​​zuiger aan te drijven die mechanische energie terugwint. De theoretische transformaties van de Stirling-cyclus leggen discontinue bewegingen van de verdringer en de motorzuiger op.

Gebruikte technologieën

De concentrator en de architectuur van het gebouw.



De concentrator, met parabolische geometrie, concentreert de zonnestralen op een brandpunt van vijf centimeter in diameter in het brandpunt van de schaal. Om het maximale aantal stralen, hoofdzakelijk in het zichtbare bereik, te reflecteren, is het oppervlak van de concentrator bedekt met een laag vacuüm afgezet aluminium, beschermd door een vernis.


De gelijkenis op zijn steun

De concentratorbevestiging is van het azimutale type, aangedreven door twee stappenmotoren. Mechanisch wordt de azimutale beweging verzekerd door een motorreductor, die van elevatie door een elektrische aansluiting.

De lineaire motor met mechanische koppeling (beta-architectuur).

De pulsatie van het gas wordt teruggewonnen door een gekoppelde zuiger, via een dubbele koppeling (mechanische koppeling), aan een generator die aldus elektrische energie produceert.


De bètamotor en de generator

De collector (hete bron) gemaakt van vuurvast staal bevindt zich in het brandpunt van de schotel terwijl de hoofdcilinder (koude bron) wordt gekoeld door een watercirculatie.



De lineaire motor met elektromagnetische koppeling.

Parallel aan de Beta-motor hebben we een lineaire stirlingmotor met elektromagnetische koppeling bestudeerd. De heen en weer gaande lineaire beweging van de verdringer wordt bereikt door een lineaire stappenmotor. De pulsatie van het gas wordt hersteld door een zuiger die een lineaire alternator in beweging zet die elektrische stroom produceert. Deze motor is volledig verstoken van mechanische koppeling behalve de veer van de lineaire alternator.


De lineaire motor

Zonne-tracking.

Het systeem is uitgerust met zonne-tracking om de as van de schotel continu in de richting van de zon te houden

Besturingsopdracht.

Het systeem werkt autonoom met behulp van een programma ontwikkeld onder Labview (r) dat rekening houdt met de gegevens van de verschillende sensoren (temperatuur, zonnepositie en flow, druk, ...). Dit programma beheert de automatisering van zonne-tracking.


Grafische interface van het besturingsprogramma

Meer informatie gebruiksaanwijzing:
- Zonne-energieforum
- Het deposito en Frans zonne-potentieel

Facebook reacties

3 opmerkingen over "Stirlingmotor op zonne-energie Sthelio"

  1. Hallo,
    de aankondiging van het resultaat is interessant, ik ben het eens met de vraag van RABALLAN:
    Waar zijn de resultaten van het gepubliceerde werk?
    Zelfs beknopt, het zou interessant zijn om te begrijpen dat succes discretie vereist.
    Of een mislukking kan nederigheid tonen omdat deze technologie veeleisend is bij deze drukken.
    Hartelijk
    Paal

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *