Free Web Hosting Provider - Web Hosting - E-commerce - High Speed Internet - Free Web Page
Search the Web

Motores Stirling

  Principal

  Historia

  Características

  Constrúyalo

  Modelos

  Enlaces

  Correo


 

¿Cómo funciona?

Es sabido que los gases se dilatan considerablemente al calentarse y se contraen al enfriarse. Realizar dicho proceso de forma repetida podría aprovecharse para mover un pistón con la diferencia de presiones. En un motor Stirling un fluído gaseoso es obligado a expandirse y contraerse repetidamente al aplicarle y retirarle calor. Los métodos para lograr este objetivo son variados. El sistema más sencillo es el que propongo en el modelo de demostración que fue la excusa principal para desarrollar este sitio.

¿Por qué estudiar este tipo de máquinas?

A diferencia de los motores de combustión interna (llamados de ciclo Otto) como el de nuestro automóvil, el Motor Stirling es una máquina de combustión externa, esto significa que la fuente calorífica es externa al lugar donde se desarrolla el trabajo motriz. En un motor de automóvil, la combustión de la mezcla combustible-aire se produce dentro del cilindro de la máquina. Uno no puede hacer funcionar este tipo de motores con cualquier combustible. Cualquier modificación del combustible implica modificar el motor. Desde luego el motor de su auto no puede funcionar con combustibles sólidos. En cambio en un motor de ciclo Stirling la combustión se produce por fuera del motor. Como resultado el motor de aire caliente es prácticamente independiente de las características del combustible.

Cualquier tipo de combustible

Para calentar el aire puede utilizarse cualquier fuente: leña, carbón y residuos agrícolas pueden utilizarse sin problemas. Combustibles líquidos como alcoholes y aceites también pueden usarse. Naturalmente, el gas natural, el biogás y otros, son combustibles ideales para este cometido.

Como el calor se produce externamente al motor, la combustión para producir dicha elevación de temperatura puede ser optimizada. El monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno, residuos típicos de los actuales motores, no se producen en un motor Stirling. Naturalmente, un bajo nivel de emisiones significa un gran beneficio ecológico.

Cualquier tipo de fuente de calor

Lo extraordinario es que casi cualquier fuente calórica puede aprovecharse para hacer funcionar el motor. Calor solar, energía geotérmica y calor residual de procesos industriales pueden utilizarse con ventajas para generar energía mediante motores Stirling especialmente acondicionados.

Aún hay otras ventajas: como en la operación del motor no se producen explosiones violentas, el funcionamiento de la máquina puede ser muy silencioso.

Las desventajas

Con todas estas ventajas, la pregunta obvia es: ¿Por qué no vemos Motores Stirling por todas partes?

En su aspecto motriz, quizás una de las respuestas a esta pregunta sea el hecho de que el motor Stirling tiene una potencia específica relativamente baja. Un motor Stirling debe ser mucho más voluminoso que un motor de combustión interna para obtener de ambos la misma potencia. Un método para aumentar la potencia puede ser  utilizar gases distintos del aire, por ejemplo helio. El helio tiene la característica de ser un elemento muy liviano y al contrario de la mayoría de los gases es también un buen conductor del calor. Si el gas se encierra a presión, puede aumentarse la potencia sin incrementar el tamaño de la máquina. Obviamente un motor presurizado, tiene un costo de fabricación y de mantenimiento muy superior al de un motor cuyo fluído de trabajo sea el aire atmosférico. Por otra parte, la variación rápida de potencia es más difícil que en un motor tradicional. Otra respuesta es que la competencia de las máquinas de ciclo Otto han ocultado las ventajas de este tipo de motores.
Sin embargo, a medida que el horizonte de escasez de combustibles fósiles se ve más cercano, el motor Stirling será una alternativa viable.

Un Stirling en la nevera

Hay otras aplicaciones del motor Stirling que están ocultas a simple vista aunque a medida que se produzcan avances serán mucho más visibles. Un caso interesante son las máquinas frigoríficas de ciclo Stirling. Siendo el motor Stirling una máquina térmica de ciclo reversible, si se hace girar el mecanismo en sentido contrario a través de una fuente externa de potencia puede lograrse una bomba de calor de extraordinario rendimiento y sencillez. Entonces, en los próximos años es posible que este nuevo sistema sea una seria competencia para los sistemas actuales de refrigeración doméstica.

 

Arriba

 

Principal Historia Características Constrúyalo Modelos Enlaces Correo