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Nova baixa temperatura do motor Stirling com uma pilha-up
- Thermo Stack Engine (TSE)

1 Princípio e desenvolvimentos anteriores

Em 1980, o Prof Ivo Kolin realizado pela primeira vez usou uma máquina térmica com base no processo de Stirling, a água quente como fonte de calor e, portanto, opera a uma diferença de temperatura de menos 50 ° Celsius:
Uma delas é com o ar (fluido de trabalho) do ambiente cheio volume fechado sob a forma de um cubóide apartamento ou cilindro, delimitada em dois lados opostos de uma placa fria e quente. A diferença de temperatura entre essas placas corresponde à diferença de temperatura de trabalho da máquina. Entre estas áreas é um Verdrägerplatte massa térmica com adequado descontínua e voltou, trazendo o ar aprisionado periodicamente em contacto com o permutador de calor e frio chapa quente. Do aquecimento e arrefecimento em resultados Druckschankung do gás de trabalho, acoplado a um pistão de energia e obras de energia em convertê-lo para a Sun mecânica Esta máquina fornecido com um volume útil de cerca de 1,5 litros de uma força mecânica de cerca de 1 watt.
O desenvolvimento da unidade ainda menor diferença de temperatura foi feito por James R. Senft, o velho princípio da bóia pneumática (depois de O. Ringbom) redescobriu as máquinas e assim perceberam que cerca de 1 ° Celsius pode ser conduzido pelas diferenças de temperatura. O desempenho dessas máquinas está com um volume de cerca de 0,1 litros de máquinas apenas no intervalo milliwatt.

2 Pedido

Pedido de utilização de um motor novo é a possibilidade de diferenças de temperatura como uma variação do Luftaussentemperatur na noite ritmo de dia, por exemplo, pode ocorrer no mesmo tempo a capacidade de cerca de 10-100 watts para alcançar um mecânico.
Aprovada a uma temperatura de trabalho
T max = 20 ° C = 293 K
e
T min = 10 ° C = 283 K
resulta em um máximo de eficácia
η <= 1 - T min / T max = 0,034
Produzido por watt de energia mecânica deve ser em condições ideais, uma saída de 30 watts de calor que flui através da máquina. Em máquinas reais, este valor é certamente um factor de 2 a 3 pode ser maior. Para transferir esta quantidade de calor é um grande dimensões da superfície correspondente trocador de calor é essencial, a tarefa central do projeto.

3 Novo projeto patenteado de uma baixa da temperatura do motor Stirling

tse_fig_s.png
Para fornecer todos os performance trocador de calor necessário, todo o volume de trabalho é dividido em células individuais, cada delimitada por duas superfícies trocador de calor. A máquina inteira é composta de uma pilha de tais alternando frio permutador de calor placas e quente. O calor é de dois a circulação da água separada através do trocador de calor como as folhas destinadas a celulares ou tirado. Ao empilhar as placas de trocador de calor, o trocador de área necessária inteira em uma máquina compacta pode ser acomodado. Entre volumes de trabalho são a luftgefällten real em que o propulsor (por variações de pressão cíclica - Ringbomkopplung) intermitentemente frente e para trás, e assim o ar quente ou frio periodicamente placas do trocador anströmt. Isso resulta em um aquecimento periódico ou de arrefecimento do gás de trabalho.
Há dois Verdrängerstapel separado. Este lote mecanicamente conectar cada bóia, Massa se mover em sincronia. As duas pilhas de placas são separadas no convés ou placa base montada para o movimento de alcançar o seu oposto.
As células individuais são acoplados pneumaticamente e executar o trabalho em um trabalho conjunto do pistão. Trata-se de acordo com a idéia como uma membrana Kolin urspränglichen Arbeitspleuel e desenhado com um volante acoplado ao trabalho mecânico sobre pode ser removido. Para que essa idéia de uma patente foi concedida. As letras maiúsculas correspondentes patentes DE 195 34 379 A1 pode ser baixado como documento PDF.

4 Fotos do laboratório

Para verificar o funcionamento básico da abordagem de máquina, uma pilha de Stirling, com dimensões 0,6 m * 0,6 m * 0,2 m e 5 placas de trocador de calor foi construído. teste inicial foi bem sucedida. A máquina opera com uma diferença de temperatura de menos 10 graus Celsius.
Estamos à procura de parceiros de desenvolvimento adequado.

Total motor - vista lateral

tse_front_s.jpg

Trabalho de pistão - bóia

tse_sidetop_s.jpg

Área de trabalho com deslocamento e pilha trocador de calor

tse_stack_s.jpg

pistão de Trabalho

tse_powerpiston_s.jpg

Biela com manivela

tse_connectingrod_s.jpg

Deslocamento e trocador de calor pilha - pescoço

tse_stack2_s.jpg

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