Ciclo Stirling El ciclo Stirling es un ciclo termodinámico del motor Stirling que busca obtener el máximo rendimiento. Por ello, es semejante al ciclo de Sadi Carnot. A diferencia de la máquina de Carnot, (la cual logra la mayor eficiencia teórica) esta máquina está constituida por dos isotermas, dos isocoras y un sistema de regeneración entre las isocoras. Existe también una máquina similar según el ciclo Ericsson, la cual consta de dos isotermas y dos isobaras. También consta de un sistema de regeneración entre las isobaras como en el ciclo Stirling. El Ciclo Stirling Ideal consiste de cuatro procesos termodinámicos que actúan sobre el fluido de trabajo:
1-2. Compresión Isotérmica del gas a la temperatura inferior. Durante este proceso se cede al exterior una cantidad de calor a la fuente fría.. 2-3. Absorción de calor a volumen volum en constante (isocórico o isócoro). isócoro). El gas absorbe del regenerador una cantidad de calor de presión.
y aumenta su temperatura, lo que provoca un aumento
3-4. Expansión isoterma del gas a alta temperatura. Durante este proceso se absorbe calor de la fuente caliente. 4-1. Cesión de una cantidad de calor la temperatura del fluido.
al regenerador a volumen constante, disminuyendo
El Motor Stirling fue inventado 1816 por Robert Stirling, reverendo de origen escocés. El objetivo era tener un motor menos peligroso que la máquina de vapor. 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, con trae, y de calentamiento en un foco caliente,
con lo cual se expande. Es decir, es necesaria la presencia de una diferencia de temperaturas entre dos focos y se trata de un motor térmico. Este motor continúa en investigación debido a la versatilidad de fuentes de energía utilizables para su funcionamiento, ya que al necesitar solamente una fuente de calor externa al cilindro, es posible usar una gran variedad de fuentes energéticas (energía solar térmica, todo tipo de combustibles, uso de la biomasa, energía geotérmica, etcétera).
Descripción del Funcionamiento Existe un elemento adicional al motor, llamado regenerador, que, aunque no es indispensable, permite alcanzar mayores rendimientos. El regenerador es un intercambiador de calor interno que tiene la función de absorber y ceder calor en las evoluciones a volumen constante del ciclo. El regenerador consiste en un medio poroso con conductividad térmica despreciable, que contiene un fluido. El regenerador divide al m otor en dos zonas: una zona caliente y otra zona fría. El fluido se desplaza de la zona caliente a la fría durante los diversos ciclos de trabajo, reventando el regenerador. Puede emplear 1, 2,3 o mas pistones.
Instituto Tecnológico de Parral
Ciclo Stirling
Termodinámica
Ing. Quimica
Palmira Hinojos Aguirre
