El documento describe el diseño de un motor Stirling que utiliza materiales reciclables para generar energía eléctrica. Los objetivos son construir un motor Stirling con materiales reciclables para iluminar una maqueta de comunidad y demostrar que puede generar energía renovable. El motor Stirling tipo Gamma diseñado tiene dos cilindros separados unidos por un cigüeñal y usa materiales como latas y tuercas.
LINEAMIENTOS INICIO DEL AÑO LECTIVO 2024-2025.pptx
Diseño de un motor Stirling para la generación de energía eléctrica a base de materiales reciclables
1. IDROVO, CRESPO
DISEÑO DE UN MOTOR STIRLING PARA LA
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
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2. IDROVO, CRESPO
DISEÑO DE UN MOTOR STIRLING PARA LA
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
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Objetivo General
Diseñar un motor tipo Stirling (Gamma)
empleando materiales sencillos y
reciclables para demostrar su utilidad
como fuente energética alternativa.
Objetivos Específicos.
Construir un motor Stirling con materiales
reciclables y generar energía eléctrica
para iluminar una modelo a escala de una
comunidad.
Dar a conocer un mecanismo que por
medio del calor genere energía renovable.
Impulsar un proyecto que pueda ser útil
para los hogares y sobre para los sectores
marginales.
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DISEÑO DE UN MOTOR STIRLING PARA LA
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
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• La energía mecánica
producida por el motor
Stirling puede ser usada
para generar energía
eléctrica.
• Evaluar la utilidad de un
motor Stirling para la
generación de energía,
principalmente en lugares a
los que es difícil que
acceda la energía eléctrica.
• HIPÓTESIS
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GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
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La importancia de nuestra
investigación se basa en aportar algo
de conocimiento acerca de la
existencia de máquinas que aparte de
ser eficientes, son amigables con el
ambiente. La investigación va dirigida
a la demostración de la capacidad del
mencionado motor para producir
energía eléctrica pura, justificándose
en la necesidad actual de abastecer
de energía a los sectores donde se
imposibilita llegar con los métodos
convencionales, beneficiándose así a
los sectores rurales y aportando en el
mejoramiento de su calidad de vida.
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GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
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Motor Stirling Tipo Alfa
• Consta de dos cámaras desfasadas entre si 90°, una zona
fría y otra caliente conectadas a un cigüeñal.
• Existe perdida de aire en especial en la zona de
temperatura alta.
Motor Stirling Tipo Beta
• Posee un solo cilindro con dos zonas, una caliente y otra
fría.
• En el interior del cilindro base, se encuentra el pistón
desplazador y directamente sobre éste y en el centro, se
encuentra el pistón de potencia.
Motor Stirling Tipo Gamma
• Difiere al anterior por poseer dos cilindros separados,
unidos por un cigüeñal.
• Son los más sencillos en construir, pero son menos
eficientes que los dos anteriores.
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Propiedades
de los gases
No tienen
forma
propia.
Comprensió
n
Difusión
Dilatación
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MATERIALES
Tres latas de cilíndricas de 5.5
cm de radio y y 5 cm de
altura. 𝑉 = 𝜋𝑟2
ℎ → 475.17
𝑐𝑚3
2 Tuercas de 2 mm.
Tres varillas metálicas
resistentes a la torsión de 25
cm aproximadamente
Piola
1 lata de atún ( lamina de
acero recubierta de estaño)
Terminales eléctricos de
cobre. (Cu)
Lata de 355 ml. 10 diodos LED´s
1 lata pequeña (lamina de
acero)
5 cm de plástico aislante
tomado de algún cable.
1 globo Pegamento resistente
Tubo de silicona resistente a la
temperatura ( de -40 °C hasta
250° C)
Estaño. (Sn)
Tuerca y dos tirillas de unos
15 gr de masa.
Tirillas de lata de 1 mm de
espesor
Motor de carro eléctrico de
juguete
Tiras de aluminio (Al) de 2
mm de espesor
Caucho de llanta de bicicleta
de 2.5 cm de alto y 3 cm de
diámetro.
Tornillos de 5 mm
aproximadamente.
Dos monedas de acero
recubierto de cobre (Cu) de
1.5 cm de diámetro.
Codo de 1/2 pulgadas.
Soporte para CD´s (Donde se
colocan el cd en los equipos
de sonido)
Empate de ¾ pulgadas.
CD´s
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PISTON AREA DE CALENTAMIENTO
MONTANDO LA BASE CIGUEÑAL
E
N
S
A
M
B
L
A
J
E
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BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
9MOTOR
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La capacidad mecánica de los motores de este tipo, es
bastante representativa, aunque es claro que no logramos
construir un motor de grandes dimensiones y de mayor
potencia, gracias a nuestra experiencia, podemos
responder a nuestra hipótesis, y decir, que el motor
Stirling es capaz de generar energía eléctrica.
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GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A
BASE DE MATERIALES RECICLABLES.
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Se recomienda tener
mucho cuidado con las
superficies en contacto de
las partes mecánicas del
motor, ya que la fricción
genera perdida de energía
.
Es necesario lubricar las
zonas de movimiento y
tener especial cuidado en
evitar lo mayor posible, las
fugas del gas comprimido.
Separar lo más posible las
cámaras fría y caliente, y
colocar algún material
aislante térmico entre ellas,
para que no permita
intercambios de
temperatura.
17. IDROVO, CRESPO
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Editor's Notes
El funcionamiento de un motor Stirling viene dado por dos procesos bien definidos, El principio de funcionamiento es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande.
En nuestro diseño, la parte inferior corresponde a la zona de calentamiento, y 5 centímetros más arriba se encuentra la zona de enfriamiento. En resumen, el funcionamiento del motor empieza cuando se aplica el suficiente calor en la parte inferior, estando el desplazador arriba, con lo que se consigue aumentar la temperatura del gas, aumentando su volumen y la presión. Este aumento de volumen y presión permite el desplazamiento de la zona elástica (zona del pistón de fuerza), que al ascender trasmite su movimiento por medio del cigüeñal al pistón desplazador desfasado 90° con respecto al primero, empujándolo hacia abajo. Al descender el pistón desplazador, desplaza el aire caliente hacia arriba donde se enfría (disminuyen presión y volumen) haciendo que la zona elástica retorne a su posición inicial, completando el recorrido del cigüeñal. El pistón de fuerza (zona elástica), en su posición inicial, vuelve a empujar el desplazador hacia arriba y siendo el proceso de ciclo cerrado, se repetirá el proceso mientras cuente con la suficiente temperatura.
El funcionamiento de un motor Stirling viene dado por dos procesos bien definidos, El principio de funcionamiento es el trabajo realizado por la expansión y contracción de un gas (normalmente helio, hidrógeno, nitrógeno o simplemente aire) al ser obligado a seguir un ciclo de enfriamiento en un foco frío, con lo cual se contrae, y de calentamiento en un foco caliente, con lo cual se expande.
En nuestro diseño, la parte inferior corresponde a la zona de calentamiento, y 5 centímetros más arriba se encuentra la zona de enfriamiento. En resumen, el funcionamiento del motor empieza cuando se aplica el suficiente calor en la parte inferior, estando el desplazador arriba, con lo que se consigue aumentar la temperatura del gas, aumentando su volumen y la presión. Este aumento de volumen y presión permite el desplazamiento de la zona elástica (zona del pistón de fuerza), que al ascender trasmite su movimiento por medio del cigüeñal al pistón desplazador desfasado 90° con respecto al primero, empujándolo hacia abajo. Al descender el pistón desplazador, desplaza el aire caliente hacia arriba donde se enfría (disminuyen presión y volumen) haciendo que la zona elástica retorne a su posición inicial, completando el recorrido del cigüeñal. El pistón de fuerza (zona elástica), en su posición inicial, vuelve a empujar el desplazador hacia arriba y siendo el proceso de ciclo cerrado, se repetirá el proceso mientras cuente con la suficiente temperatura.
En el siguiente video se puede demostrar como es el funcionamiento de un motor Stirling a base de materiales reciclables.