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Diseño de un motor stirling basado en energía solar

Abstract:

El motor Stirling es considerado como el motor térmico cuyo ciclo puede proporcionar el rendimiento más cercano posible al rendimiento de Ciclo de Carnot, siendo Carnot el ciclo cuya eficiencia es la máxima que se puede obtener de una máquina térmica. Los motores Stirling solares proponen utilizar la radiación solar como fuente de calor para la generación de energía eléctrica, en lugar de utilizar combustibles fósiles. Dicha tecnología se encuentra en constante crecimiento y desde el 2010 existen proyectos con fines de comercialización alrededor de todo el mundo. En el presente proyecto se realizó el diseño de un motor Stirling alimentado con energía solar bajo los parámetros de radiación en el Ecuador, utilizando materiales que se encuentran en el mercado local, para ello se siguió una metodología de diseño sistemática que permitió determinar la mejor configuración para el modelo planteado, se realizaron simulaciones que permitieron conocer las temperaturas en el receptor solar y en la zona de disipación de energía mediante un análisis CFD, conociendo las temperaturas se calcularon las presiones de trabajo y con esto las fuerzas de expansión de los gases, con estas fuerzas se dimensionaron los elementos mecánicos que constituyen el motor Stirling.