La mega empresa

                                           Introducción

Basado los hechos demostrados de el alto índice de contaminación de los motores convencionales utilizados en todos los medios de transporte y maquinarias en general, se ha demostrado que el motor Stirling funciona en base a un proceso de comprensión y expansión cíclica de aire u otro gas llamado “fluido de trabajo”, a diferencia de niveles de temperatura tales que se produce una conversión neta de energía mecánica.

Inicialmente muy común, esta tecnología murió con el invento de los motores Otto y Diesel, hasta renacer al inicio del siglo XX impulsado por la compañía Philips en Holanda. La segunda guerra mundial puso fin a una serie de nuevos desarrollos y solo hace 25 años volvieron a surgir nuevas iniciativas. Hoy en día se utilizan motores Stirling para generar calor, para impulsar submarinos y próximamente como motores en automóviles híbridos. Los motores Stirling tienen una alta eficiencia, si se los compara con los motores de vapor y gran facilidad para ser aplicados a cualquier fuente de calor. Estas ventajas están haciendo que se vuelva a tener interés en este tipo de motores, y su aplicación en sistemas captadores de energías renovables. 

En el siguiente informe se dará a conocer información relacionada al funcionamiento y composición interna de un Motor Stirling, haciendo énfasis en los beneficios que este aporta a la sociedad y el medio ambiente.

Objetivos

Objetivo General

• Investigar con interés el funcionamiento, composición y utilidad de un Motor Stirling en la vida cotidiana mediante la elaboración de un prototipo que demuestre la transformación directa de energía térmica a energía mecánica.

                                                        Objetivo Específicos

1. Construir un prototipo del motor Stirling de estilo casero elaborado a base de materiales reciclables.
2. Comprender el funcionamiento de cada una de las partes que componen un motor Stirling.
3. Analizar las ventajas y beneficios de utilizar motores Stirling en la vida cotidiana.

                                            Marco Histórico

A principios del siglo XIX la revolución industrial comenzaba a tomar fuerza. El símbolo de esta etapa histórica era la máquina de vapor que contaba ya con algunos años de desarrollo. Sin embargo las máquinas de vapor eran aún monstruos enormemente costosos, muy ineficientes e incluso peligrosos, pues las calderas explotaban frecuentemente.

Estos y otros inconvenientes sumados a la imposibilidad de desarrollar motores simples, económicos de construir y accesibles a pequeñas industrias, fueron los motivos por los que el reverendo inglés Robert Stirling propuso la idea de un nuevo motor que funcionara con un principio totalmente distinto: "el motor de aire caliente". En 1816 obtuvo la patente de su invento. Estos motores de aire caliente se conocen hoy con el nombre de su inventor.

Primeras aplicaciones

En sus primeros tiempos, el motor se usó como fuente de poder de pequeñas máquinas herramientas y bombas de agua. El notable inventor sueco John Ericsson diseño y construyó un barco movido con un motor de esta clase. Por la misma época logró una patente para una bomba de agua accionada por un motor Stirling que se convirtió rápidamente en un éxito de ventas entre los granjeros del oeste norteamericano. Incluso hasta las primeras décadas del siglo XX se vendían ventiladores de mesa que funcionaban con un pequeño mechero en la parte inferior del aparato. El perfeccionamiento de las máquinas de vapor, el desarrollo posterior del motor de combustión interna y años después la difusión de las redes eléctricas le dieron al motor de aire caliente un golpe del que nunca pudo recuperarse (hasta ahora).

El resurgimiento

En la década del '60 hubo un resurgimiento en el interés sobre este tipo de máquinas. Por esos años la empresa Philips desarrolló un generador portátil de energía eléctrica. Este artefacto generaba corriente eléctrica a la par que el sistema de refrigeración del aparato producía agua caliente para uso doméstico. Posteriormente gracias al impulso de investigación en nuevas fuentes de energía, provocadas por la primera crisis energética de principios de la década del '70 hubo nuevos avances en este sentido. En aquellos duros tiempos de surtidores vacíos surgió le necesidad de encontrar motores alternativos a los tradicionales. Entonces la necesidad, llevó a algunas compañías automotrices a desarrollar vehículos con motores de ciclo Stirling, desde el punto de vista energético mucho más eficientes que los tradicionales.
Más recientemente se han utilizado máquinas de ciclo Stirling para generar energía eléctrica a partir de concentradores solares. Estos ingenios tienen la ventaja de tener el más alto rendimiento en conversión de la energía calorífica del sol en electricidad en las plantas solares termoeléctricas.

Marco Teórico

Ciclo Stirling

El ciclo Stirling está compuesto por dos evoluciones a volumen constante y dos evoluciones isotérmicas. Este queda ilustrado en la figura. El fluido de trabajo se supone es un gas perfecto. En el ciclo teórico hay un aspecto importante que es la existencia de un regenerador. Este tiene la propiedad de poder absorber y ceder calor en las evoluciones a volumen constante del ciclo.

Si no existe regenerador, el motor también funciona, pero su rendimiento es inferior. Hay algunos aspectos básicos a entender en la operación de un motor Stirling:

•El motor tiene dos pistones y el  regenerador. El regenerador divide al motor en dos zonas, una zona caliente y una zona fría.

•El regenerador es un medio poroso, capaz de absorber o ceder calor y con conductividad térmica despreciable.

•El fluido de trabajo está encerrado en el motor y los pistones lo desplazan de la zona caliente a la fría o vice versa en ciertas etapas del ciclo. Por lo tanto se trata de un ciclo cerrado.

•Cuando se desplaza el fluido desde la zona caliente a la fría (o al revés), este atraviesa el regenerador.

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