Tema: Un stirling cutre????

Una cuestion.. supongo que como todos estamos interesados en temas de renovables conocereis el caso de Islandia que se abastece de Energia Electrica en gran medida de energia geotermica y de ACS (casi en su totalidad)..

LO que yo pregunto a los foreros, es posible sustituir esa energia geotermica por solar de concentracion??

Hablo de colectores de Tubo de Vacio, segun la propaganda de la empresas, pueden llegar a 130 grados. Y en España no se suelen usar por riesgo de sobrecalentamiento.

Es evidente que el rendimiento seria pobre.. pero a su vez el coste del material seria bajo .

Para mi seria como un sistema Stirling con diferencias entre polo frio y caliente de 100 grados.. O como turbina de vapor eso no lo se...

Para mi el mejor sistema seria el Stirling pero su comercializacion la veo lejana. Ademas del problema de cuando no hay sol directo su rendimiento es nulo. Y en los colectores no pasa eso.

Que opinais???

Saludos..

Hola Chinersa, estoy de acuerdo contigo, es más estoy intentando localizar un stirling que pueda adquirir para hacer unas pruebas con un prototipo que tengo pensado.
¿Sabes dónde puedo conseguir uno que se venda en alguna web, o si incluso hayalgún sitio que los venda por aquí en la Comunidad Valenciana? (Soy de Castellón)
Un saludo, Amadeo J.

Pues fabricar un stirling.. lo veo muy complicado... Separar 2 fuentes termicas una de frio y otra de calor..Tiene su merito. Y con un piston o similares que no pierda fuerza con la expansion...

En cuanto a equipos no conozco ninguno. Salvo el de una pagina alemana pero no creo que te sirva son mas juguetes de demostracion. Que fucniona con el calor de la palma de la mano. A semejanza de los molinillos que tienen una celula fotovoltaica para que gire.

En toda caso si te interesa lo buscare...


Saludos....

vaya lo encontre....

http://www.stirling-technik.de/htmlp...2_new_span.htm


saluodos...

Voy a ver si me sirve para lo que tengo pensado.

Muchas gracias, un saludo.

Hola,
hize una tesina sobre cogeneración en plantas termoeléctricas y no creo q salga rentable un sistema con captadores CPC y un motor stirling, ya porque los captadores CPC son bastante caros y no alcanzan temperaturas tan altas para obtener un rendimiento bueno cn los motores stirling.
Si quieres utilizar un motor stirling lo más rentable será suministrar el calor a partir de espejos parabólicos que concentran la luz directamente al motor (montando l motor en el foco del espejo).
Pero que tendría que salir aún más rentable son los espejos cilindros parabólicos en combinación con una turbina de vapor (ciclo rankine o organic rankine).
Los espejos cilindros parabólicos alcanzan temperaturas hasta 400ºC con un rendimiento alto y los espejos parabólicos pueden suministrar el calor a más de 700º tb con un rendimiento alto.
Los costes de los captadores parabólicos y cilindro parabolicos no son mayores de los costes de captadores CPC por m2, y captan más luz ya porque tienen un sistema d seguimiento.

Saludos

Matthias

Hola:

Veo que andáis con los motores Stirling igual que los niños franceses, que se pasan los ratos en las escuelas haciéndolos muy pequeñitos, con sus profesores, como mucho de 500 W, mientras el Gobierno francés no para de pensar en las centrales nucleares.

Pero los motores Stirling son algo más serio. Por ejemplo, en Michigan (U.S.A.) fabrican en serie un motor Stirling, a buen precio, y su potencia es de 50 kWe. Hace un año me dijeron que costaba unos 57.000 dólares de los de allí. Su máximo rendimiento eléctrico es del 30% y se consigue aplicándole a la cara caliente una temperatura de 900 º C. (Rendimiento = Energía eléctrica producida respecto al calor suministrado).

Además, se comercializan otros motores de 10 kWe, pero su rendimiento eléctrico es del 15 % aproximadamente, cuando la temperatura en la cara caliente es de 700 º C.

Luego tenemos los de juguete y los de los escolares franceses, que sólo tienen valor didáctico.

Ni la temperatura de 900 º C, ni la de 700 º C, se consiguen en los tubos colocados en el foco de los espejos cilindroparabólicos y para poner a funcionar el motor de los 50 kWe, habría que pensar en una superficie paraboloidal altamente reflectante, que es para lo que estoy buscando el material adecuado, pero no es tan fácil como parece.

Saludos.

Hola amigos:

Hace 2 ó 3 años o más que leí sobre las 2 parabólicas con Stirling, una en Almería y otra en US. El proyecto me impactó profundamente y comencé a buscar maneras de producir un sistema basado en los mismos conceptos, pero de muy bajo coste y de mantenimiento barato y sencillo; tan bajo como para poder regalarselo a las comunidades que existen en muchos paises, que ni siquiera disponen de conexión a ningún tipo de red.

Alguien tiene noticias sobre esos u otros experimentos similares con parabólica y motores Stirling?

La idea es construir sistema de generación de electricidad de reducido tamaño y costes realmente bajos, por ejemplo un "furnace" de bajo coste, de unos 3-10 KW., pero en esos años nunca he encontrado un motor Stirling adecuado y de bajo coste...

Otro tema pendiente por resolver es el de los propios espejos, se rompen, no habría alguna superficie metálica capaz de ofrecer un rendimiento similar? algún "paraguas plástico"?

Según he estudiado, la construcciín de este tipo de motores no tiene que ser necesariamente cara, sin embargo mis limitados conocimientos, no me permiten saber qué temperaturas/superficies de espejos serian necesarias para dicha instalación.

Desde luego cualquier alternativa para llegar al mismo objetivo sería muy válida...

cita: "Pero que tendría que salir aún más rentable son los espejos cilindros parabólicos en combinación con una turbina de vapor (ciclo rankine o organic rankine).
Los espejos cilindros parabólicos alcanzan temperaturas hasta 400ºC con un rendimiento alto y los espejos parabólicos pueden suministrar el calor a más de 700º tb con un rendimiento alto.
Los costes de los captadores parabólicos y cilindro parabolicos no son mayores de los costes de captadores CPC por m2, y captan más luz ya porque tienen un sistema d seguimiento. "

Sobre turbinas de vapor, montadas igualmente a la salida de algún tipo de colector solar... se puede pesar en turbinas sin co-generación? es relalmente viable ? Donde se consiguen turbinas para pequeñas instalaciones?

Si realmente fuese tecnicamente posible y economicamente viable, podría disponer del capital necesario para hacer un prototipo funcional.

Saludos y Gracias.

Puedes construirtelo. Es de 40 W. a 3.000 RPM.
Para experimentar está bien.
http://www.stirlingsteele.com/StirlingEnginePlans.html

Materiales para Discos y motor Stirling

1.4. Sobre los materiales reflexivos para los concentradores solares:
La tabla aporta información sobre las reflectancias de distintos materiales. El estudio de la reflectancia espectral de los materiales, permite aplicar una mayor precisión al balance térmico, seleccionando adecuadamente los materiales. Entre el acero galvanizado, inoxidable y el aluminio el producto de la reflectancia espectral por el espectro solar es máximo para el aluminio, por lo que se elige éste como alternativa viable para el proyecto. Para el caso de las tres muestras, los valores son máximos en las zonas visibles.
Notas: Reflectividades globales de algunos materiales
PVC blanco 0,871 ;
Fibra de vidrio pintada de blanco 0,709
Aluminio de alta reflectividad (verde) 0,839
Espejo de vidrio de 2 mm 0,795
Aluminio de alta reflectividad (rosado) 0,853
Espejo de vidrio de 3 mm 0,754
Aluminio de alta reflectividad (celeste) 0,820
Espejo de vidrio de 4 mm 0,712
Chapadur prepintado blanco 0,741
Acero inoxidable 0,572
Chapa galvanizada 0,588
Mylar 0,833
Chapa pintada de blanco nueva 0,582
Papel de aluminio 0,799
Chapa pintada de blanco envejecida 0,656

Sobre los materiales absorbentes de radiación:

Uno de los compuestos más estudiados para su empleo como film selectivo para la utilización en conversión foto-térmica de la luz solar es el Cr2O3 negro. Estas películas selectivas tienen la propiedad de ser altamente absorbentes de la luz solar y poseer una relativamente baja emitancia térmica, o sea poseen una elevada absortividad (α) y una baja emisividad (ε). α/ε . La pintura negro mate posee una emisividad térmica muy alta, y no la suficiente resistencia a las altas temperaturas, por lo cual no resulta una alternativa conveniente.
Una excelente combinación es utilizar al SnO2 (dióxido de estaño) conductivo para formar la estructura SnO2 conductivo/Cr2O3 , que debido al hecho de que el compuesto SnO2 es altamente reflectante del IR, logra bajar la emitancia térmica del absorbedor, pudiéndose obtener valores de α= 0.92 y ε= 0.15, además de buena estabilidad térmica a altas temperaturas.

CONVERSIÓN DEL CALOR CONCENTRADO EN ELECTRICIDAD
2.1. Sobre la conversión del calor solar en electricidad (estado de conocimientos):
Discos parabólicos (o colectores parabólicos puntuales):
Con un rendimiento típico de unos 10 kW las centrales de discos parabólicos son apropiadas para un uso descentralizado. En este concepto un espejo parabólico de 2 ejes dirigido hacia el sol, concentra la energía solar directamente al foco de un absorbedor instalado en el espejo.
En este se calienta un gas (helio o aire) hasta aproximadamente 900 ºC para la impulsión de un motor stirling o un turbina de gas que se encuentra inmediatamente al lado del absorbedor.
Las centrales de discos parabólicos han demostrado con éxito su madurez en muchos años de pruebas y con hasta un 30% de rendimiento han logrado la mejor cifra probada en la energía solar. Un paso próximo consistirá garantizar una reducción de los costes durante la fabricación en serie.
Conversión termodinámica
Ciclo Stirling: un sistema de disco parabólico-ciclo Stirling consta de un espejo parabólico de gran diámetro con un motor de combustión externa tipo ‘Stirling’ emplazado en su área focal. El espejo parabólico realiza seguimiento solar continuado, de manera que los rayos solares son reflejados en su plano focal, obteniéndose así un mapa de energía solar concentrada, de forma gaussiana y varias decenas de kW.
El motor Stirling es un motor de combustión externa que emplea el ciclo termodinámico del mismo nombre y que presenta dos ventajas que le hacen muy adecuado para esta aplicación:
• Es de combustión externa, es decir, el aporte energético puede realizarse mediante la luz solar recogida por el disco parabólico y concentrada en su zona focal.
• Es un ciclo de alto rendimiento termodinámico.
El motor Stirling lleva acoplado un alternador, de manera que dentro de un mismo bloque situado en el foco del disco concentrador se realiza la transformación de la energía luminosa en electricidad que se puede inyectar en la red eléctrica ó bien destinarla a consumo directo en alguna aplicación próxima al lugar de emplazamiento.
El rango óptimo de potencias para ser competitivo en el mercado energético estaría en el orden de unas decenas de kilowatios donde aspiraría a competir con sistemas ya comerciales como los fotovoltaicos

Hola yosu,

turbinas "pequeñas" no hay con un rendimiento bueno, si con turbinas pequeñas te refieres a turbinas de una potencia de 3-10 kW. Turbinas o sea módulos completos de ORC (organic Rankine cycle) hay bastante buenos a partir de unos cientos kW, por ejemplo de un fabricante italiano (Turboden, www.turboden.it) que ofrece tanto módulos de cogeneración como módulos de aprovechamiento de "calor basura". Los módulos de cogeneración alcanzan casi el 20% de rendimiento eléctrico y casi 80% de rendimiento térmico y el calor sale a 80ºC, así que se lo puede aprovechar para refrigeración por máquinas de absorción, desaladoras, calentamiento etc.

Hola Amadeo: Vivo en Sagunto, muy cerca de Castellón. Me interesa mucho investigar sistemas alternativos de producción, si quieres podriamos quedar para charlar y unos cafes y a ver si podemos hacer algo juntos... También tengo un par de ideas en solar y en eolica que sería intersante ir probando.

Juan j. muchas gracias por la aportación de las reflexiones! PVC blanco!?!?!?! hay algo más barato y duradero??? Por cierto el mylar es ultrabarato y superfino y muy muy resistente a los tirones.
Solo hay que encontrar la forma de tensionarlo y que no tire demasiado fuerte con el viento... perforaciones cada ¿20 cms?

Sobre los materiales absorbentes de radiación: no me he enterado de nada Juan! lo que se requiere no es un material que absorva y tambien suelte el calor con facilidad, si tienes un minuto por favor explica un poco este punto, gracias... He estado mirando un motor stirling de extremadamente bajo coste hecho de madera, plexiglas y poliuretano ( o madera de balsa) pintado de negro en una de las caras (es el pistón) parece un invento del tebeo, pero se ve que funciona (se mueve). Quiero construir uno por diversión y me interesaría mucho encontrar un material ultraligero que absorva calor y lo suelte con facilidad. Gracias!!!

Gracias Hlebtomane, no busco un gran rendimiento, mas bien un bajo coste, sabes a como salen los ORC italianos?

Juan j. muchas gracias por la aportación de las reflexiones! PVC blanco!?!?!?! hay algo más barato y duradero???

¡Hombre, ..caro, tampoco es mucho; duradero al Sol, ...no sé, no lo he estudiado..pero tambien tienes el aluminio de alta reflectancia, que si es duradero.

Sobre los materiales absorbentes de radiación: no me he enterado de nada Juan! lo que se requiere no es un material que absorva y tambien suelte el calor con facilidad, si tienes un minuto por favor explica un poco este punto, gracias...

Lo que se requiere, es que el Stirling, en el piston de calor, este, tenga la superficie, donde se le aplica el calor, de color negro, para que absorba mejor el calor, sobre todo si se va a calentar con energia Solar concentrada y por supuesto, el piston debe mantener el calor absorbido, (baja emitancia) para alcanzar altas temperaturas (Superiores a 700º) y que hagan que se caliente el gas que está en dicho pistón (normalmente helio o aire) y que este pase al cilindro de trabajo al expandirse (parte fria) y asi poder desarrollar el ciclo.

El PVC no es que lo regalen, pero es bastante barato y SI! es muy resistente a los agentes externos que podamos encontrar a la intemperie. Hay formulaciones específicas para exteriores que se usan, a modo de ejemplo, en ventanas ( en lugar del aluminio) o para hacer farolas (rellenas de cemento). Corto y pego el texto de un folleto de un fabricante que no voy a mencionar:


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XXXX XXXX PVC (las XXX son la marca y "modelo")

XXX XXX is an advanced PVC formulation designed specifically for outdoor applications where resistance to ultraviolet (UV) degradation is critical.
Tests show that XXX XXXX retards both surface oxidation and loss of physical and mechanical properties which result from exposure to solar radiation (sunlight). Performance tests indicate that XXXX XXX is up to eight times more resistant to UV damage than comparable PVC materials.

FEATURES AND BENEFITS
UV Stable XXX XXX has a unique formulation that includes more "UV stabilizers" to effectively resist solar degradation.
High Gloss XXX XXX has a high gloss finish that reduces absorption of heat energy which is another factor for damage from exposure to sunlight.
Color XXX XXX has a bright white color that makes an ideal base color for printing and graphics.
Strength XXX XXX has a high strength-to-weight ratio that assures extra wear resistance in applications which may be subjected to high impact stress.
Workability XXX XXX has excellent machinability that allows it to be used for a wide variety of applications which may require forming, shaping and other fabricating operations.

APPLICATIONS
Outdoor Signage
Ventilation Systems
Scrubbers
Ducts
Transitions
Shields
Chutes
Formed Components
Hoods
Tote Boxes

Tengo una aplicación donde a lo mejor alcanzo los 300ºC por concentración... que material "negro" recomendais? la pintura mate hasta donde llegaría? y lo del CR203 negro, donde se puede encontrar??? en la droguería supongo que no... gracias y muy buenos los hilos termicos.