Motor Striling - Energia mecanica a partir de energia calorifica

El motor Stirling es un motor termico (transforma la energia de calor en energia mecanica) de combustion externa (la fuente de energia es independiente del motor).
Se basa en la propiedad que tienen los gases de expanderse al calentarse y de contraerse al enfriarse, lo que causa el movimiento de un piston, y este a su vez hace girar al rotor.

En esta imagen se puede apreciar claramente el funcionamiento del motor y las partes que lo componen.








De manera simplificada funciona de la manera siguiente: al aplicar calor a uno de los cilindros el aire en su interior se expande y mueve el piston, a su vez, este piston hace mover por medio del cigueñal al rotor y este empuja a otro piston situado en un cilindro con aire frio que se encuentra conectado con el cilindro al que se calienta y que lo enfria para hacer que el aire se contraiga y empieze de nuevo el proceso.

En el motor Stirling se puede utilizar cualquier fuente que proporcione calor, ya que el unico requisito para que este funcione es que se caliente el cilindro adecuado, no importa si para ello utilizemos gasolina, alcohol, carbon, gas natural, madera, cualquier fuente que proporcione un calor adecuado para su funcionamiento nos servira.

Es un motor muy silencioso, ya que no utiliza ningun tipo de explosion al utilizarlo (los motores a explosion son muy utilizados en automoviles, camiones, camionetas y otros vehiculos). Hay que destacar tambien que no se produce mucho desgaste, ya que posee muchas menos partes moviles que otros motores.

Este motor tambien ocupa una parte importante en la investigacion de energias renovables, ya que, al funcionar con cualquier fuente calorifica, puede utilizarse la energia geotermica o la energia solar (concentrando los rayos provenientes del sol en el cilindro del motor).

Tiene dos desventajas, la primera es que para producir la misma potencia que un motor de combustion interna tiene que tener un tamaño bastante mayor, y la segunda que es dificil variar la potencia de este motor si lo comparamos con los motores de combustion interna. Aun asi las desventajas de este motor no son nada comparadas con las ventajas que representa su utilizacion.

La energia mecanica producida por este motor puede transformarse facilmente en electricidad, mediante la adicion de un alternador. 

Los motores Stirling no empiezan a funcionar solos, ya que se necesita un empuje inicial para empezar el ciclo (en los motores de combustion interna ese empuje es proporcionado por la explosion de un combustible), en un motor Stirling pequeño basta con hacer girar el rotor con la mano.


Para finalizar este articulo tengo que decir que voy a intentar construir un motor Stirling con materiales faciles de conseguir, y si lo logro voy a subir los pasos de su construccion a este blog.

Energia electrica a partir del calor: Termoelectricidad.

Hay varias formas de producir energia electrica a partir de la energia calorifica, una de estas son los motores Stirling, que basan su funcionamiento en la expansion y contraccion de los gases por las diferencias de temperatura.

Pero hoy hablaremos de dos efectos conocidos como Efecto Seebeck-Peltier. El efecto Seebeck nos permite generar energia electrica a partir de una diferencia de temperatura mientras que el efecto Peltier, nos permite crear una diferencia de temperatura a partir de una fuente de electricidad.

El efecto seebeck establece que si calentamos una union de dos metales diferentes se produce una diferencia de potencial que podemos medir con un multimetro.
A la union de dos metales diferentes se lo llama Termopar (un sinonimo para esta palabra es termocupla).

Aqui tenemos un problema, la electricidad generada por cada termopar es del orden de los milivoltios, cantidad insuficiente para cualquier uso practico, asi que si deseamos producir mas voltaje, unimos varios termopares en serie, y si por el contrario deseamos aumentar la corriente los conectamos en paralelo (hay que aclarar que a la union en serie o en parelelo de varios termopares se denomina termopila).

Hay que experimentar con uniones de metales distintos, ya que cada union tiene una eficiencia distinta. Por ejemplo: una union de cobre-constatan es mejor que una de cobre-hierro.

La generacion de electricidad utilizando el efecto Seebeck tiene una ventaja muy importante, al no tener partes moviles, no hay desgaste entre sus componentes y casi no necesita mantenimiento.

Podemos utilizar este sistema para aprovechar el calor residual de nuestras casas, como por ejemplo en la salida del calefactor.
Tambien se puede utilizar el calor generado por el sol para producir una diferencia de temperatura entre los metales y por lo tanto generar una corriente electrica.
Ademas existen diversas fuentes termales dispersas por el mundo y que actualmente estan en desuso, desaprovechando el calor generado por estas.

Ustedes por ahi pensaran que unir muchos termopares entre si es un trabajo aburrido y sumamente dificil, bueno en este caso existe un producto en comercializacion denominado "Celula Peltier" que te ahorra el trabajo de unir muchos termopares ya que eso ya esta hecho de fabrica. La energia que puede generar cada uno es del orden de los Voltios (generalmente 12 o mas voltios) y no solo pueden utilizarse para generar electricidad ya que estan fabricados especialmente para la construccion de aparatos de refrigeracion. Si le aplicamos calor a una de sus caras y la otra la mantenemos a menor temperatura se generara un voltaje y si por el contrario le suministramos corriente se producira calor intenso en una de sus caras y frio en la otra.

En fin, ustedes pueden sacar sus propias conclusiones de esto, por mi opinion me parece una fuente de electricidad que le falta mucho por desarrollar pero que tiene futuro por sus numerosas ventajas.

Bienvenidos a Investigacion Energetica

Hola a todos! Les queria dar la bienvenida a este blog que va a tratar sobre las energias alternativas y temas relacionados con estas. Una vez mas avanzado vamos a trabajar sobre la construccion medianamente casera de generadores electricos.