Solar-Stirling-Motor Sthelio

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Präsentation eines Entwurfs Solar Striling Motor Prototyp: der STHELIO

Dieses Projekt wurde von Genie Physik-Department der Universität von Clermont-Ferrand gerichtet.

Projektteam: 42 Technische Physik-Studenten / Dozenten Technische Physik-Industrie.

Studiendauer: September 2003 Mai 2005
Partner: ANVAR, ADEME, Eneria, Solar-Ofen Development Association La Rose des Dunes.

Projektziel

Das Ziel dieses Projektes ist es, ein Solarenergiewandler in elektrische Energie durch einen Stirling-Motor zur Verfügung zu stellen.

Technische Daten

Hauptmerkmale des Solarmotors sind:

  • Solar-Kollektorfläche: 2.5 m²
  • Leistung: 250 500 bis W
  • autonomen Betrieb
  • automatische Position der Sonne folgen
  • Datenmanagement über Labview-Software (r)
  • Beta Stirlingmotor
  • Arbeitsgas: Stickstoff
  • 1 10 Druck in bar
  • Temperatur der heißen Quelle 600 900 ° C auf ° C
  • Temperatur der Kältequelle zu 20 50 ° C
  • Geschwindigkeit: 500 900 zu U / min.

Stirlingmotorbetriebsprinzip

Robert Stirling (1790-1878) entwarf einen Motor mit einer flüssigen oder gasförmigen Flüssigkeit, die in einer geschlossenen Umhüllung enthalten war, die durch eine Wärmequelle außerhalb des Gehäuses erwärmt und hohen Drücken ausgesetzt wurde: der "Stirlingmotor".

Der Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine thermischer Energie in mechanische Energie umzuwandeln und die auf dem thermodynamischen Stirling-Zyklus arbeitet theoretisch.

Der Motor hat einen "Hot Spot" und einen "Kaltfleck". Ein Gas fließt zwischen diesen beiden Punkten und wird dadurch einer abwechselnden Kompression und Expansion unterworfen. Diese Gaspulsation wird verwendet, um einen Kolben anzutreiben, der die Wiederherstellung der mechanischen Energie ermöglicht. Die theoretischen Umwandlungen des Stirling-Zyklus führen diskontinuierliche Bewegungen des Verdrängers und des Motorkolbens ein.

Technologien

Die Nabe und die Architektur des Rahmens.

Der Konzentrator parabolische Form konzentriert sich das Sonnenlicht in einem Brennfleck fünf Zentimeter im Durchmesser an der Brennpunkt der Parabel angeordnet. Um eine maximale Strahlung vorwiegend im sichtbaren Bereich, wobei die Oberfläche der Nabe reflektieren wird mit einer Schicht aus Aluminium-Vakuum durch einen Lack geschützt abgeschieden bedeckt.


Das Gleichnis auf seine Unterstützung

Die Einstellung des Konzentrators Azimut Typ von zwei Schrittmotoren angetrieben. Mechanisch ist die azimutale Bewegung von einem Getriebemotor, der Erhebung durch eine elektrische Buchse gewährleistet.

Der Linearmotor mechanische Kopplung (beta-Architektur).

Das Pulsieren des Gases wird durch einen Kolben über eine Doppelbindung (mechanische Kopplung) mit einem Generator gekoppelt gewonnen und erzeugt elektrische Energie.


Beta Motor und Generator

Der Kollektor (heißem Quelle) aus feuerfestem Stahl im Brennpunkt der Parabel als der Hauptzylinder (Wärmesenke) befindet, wird durch Wasserzirkulation gekühlt.

Der Linearmotor eine elektromagnetische Kopplung.

Neben der Art des Motors Beta suchten wir einen Stirlingmotor lineare elektromagnetische Kupplungstypen. Die hin- und hergehende lineare Bewegung des Verdrängers durch einen linearen Schrittmotor durchgeführt wird. Das Pulsieren des Gases wird durch einen Kolben gewonnen, die eine lineare Wechselstromgenerator Erzeugung von elektrischem Strom bewegt. Dieser Motor ist vollständig frei von jeglicher mechanischen Kopplung mit Ausnahme des linearen Wechselstromerzeuger Feder.


Der Linearmotor

Die Solar-Tracking.

Das System ist mit einer Solarüberwachung ausgerüstet kontinuierlich die Achse der Parabel in Richtung der Sonne beibehalten

Befehlssteuerung.

Das System arbeitet autonom ein Programm entwickelt Labview (r) unter Verwendung der Daten, die von den verschiedenen Sensoren berücksichtigt (Temperatur, Position und Solarstrom, Druck, ...). Dieses Programm verwaltet die Automatisierung von Solar-Tracking.


GUI-Steuerprogramm

Mehr:
- Solar Energy Forum
- Die Französisch Einlagen- und Solarpotenzial

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