Aplicações Motor de Stirling

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Aplicações Motor de Stirling 
 
- Painéis solares concentrados 
 A aplicação é por equipamentos com uma parte equipada de espelhos 
parabólicos e 16 painéis circulares com cobertura de membranas metálicas para 
posicionar os espelhos na direção do sol para que recebam a luz solar e a reflete 
para dentro do equipamento no ponto focal do espelho onde se encontra um motor 
stirling, este após receber a energia solar refletida e localizada mover um alternador 
para transformar em energia elétrica.Sua eficiência está dentro de 25 a 30%. 
( ​https://sites.google.com/site/motordestirling/motor-de-stirling/aplicacoes​) 
 
 
- Cryocooler 
O Cryocooler foi criado pela Philips Business Criogenia que o desenvolveu 
usando o motor de Stirling na diferenciação entre as temperaturas dos reservatórios. 
Para seu funcionamento é necessário uma força inicial ao eixo introduzindo o 
movimento mecânico para os fluxos de calor vençam o gradiente térmico, devido a 
temperatura da área de compressão ser maior que a área de expansão. Na área de 
expansão de calor é dividido em duas partes a interna onde ocorre a expansão e 
variação da temperatura e a externa uma parte isolada termicamente, esse calor é 
bombeado para fora da área de expansão através do gás usado no motor e na área 
de compressão indo para o ambiente. 
(​https://sites.google.com/site/motordestirling/motor-de-stirling/aplicacoes​) 
A Philips Business Criogenia não existe atualmente sendo repartida em 
diversos setores e o Stirling Cryogenics é o responsável pelo desenvolvimento e 
fabricação desse motor para uso espacial no resfriamento de sistemas 
criogênicos.Este motor também é usado para resfriamento de sensores elétricos e 
microprocessadores. 
(​https://sites.google.com/site/motordestirling/motor-de-stirling/aplicacoes​) 
 
 
 
 
- Motores AIP (Air Independent Propulsion) 
- 
 No chamado “Ciclo Stirling”, o calor de uma fonte 
exterior é transferido para um fluido (geralmente um 
gás inerte) e submetido a uma série de 
transformações termodinâmicas. A expansão do gás 
daqui resultante empurra um pistão e este reenvia-o 
para uma nova compressão, a qual, finalmente, pode 
gerar electricidade. Esta abordagem é tão radical já 
https://sites.google.com/site/motordestirling/motor-de-stirling/aplicacoes
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que como ela separa os processos de combustão 
daqueles que convertem o calor em trabalho mecânico 
e este, por sua vez, em electricidade. A pressão da 
combustão é maior do que a da água e isto permite 
que os produtos se dissolvam na água sem uso de um 
compressor. Isto permite um grau diferente de 
controlo dos produtos de exaustão e logo, do ruído 
gerado pelo sistema AIP​ ​o 
que pode ter um reflexo 
notável da capacidade do inimigo para detectar o 
navio enquanto submerso. ​O sistem ​a AIP​ é um sistema 
propulsor que não necessita de ar. 
 
 ​ ​Figura 3 - Submarino. 
 
​Um dos sistemas AIP mais usados actualmente são os que usam 
células de combustível, que consistem em conversores de energia 
electroquímica que transformam energia química de um determinado 
combustível armazenado no submarino gerando assim electricidade. 
Uma célula de combustível é um equipamento de conversão 
electroquímica que combina hidrogénio e oxigénio de forma a 
produzir água, electricidade e calor. Esta célula é usada 
frequentemente como uma das soluções para o problema de transporte 
automóvel sem queima de combustíveis fósseis e é usado em todos os 
veículos que estão a ser testados e utilizam o hidrogénio como 
combustível. Uma aplicação possível desta tecnologia é o AIP dos 
submarinos. 
O sueco Kockums construiu com sucesso oito motores de 
Stirling's submarinos desde a década de 1980. Estes 
carregam o oxigénio comprimido para permitir que, 
enquanto o combustível de combustão submersa fornece 
calor para o motor de Stirling. Internacionalmente, 
ambos são submarinos usados pela primeira vez, no 
entanto, possuem ar do motor Stirling-propulsão 
independente, ou seja, do sistema AIP, que estende a sua 
resistência subaquática a partir de alguns dias a duas 
semanas. Um sistema semelhante também é a do submarino 
classe japonês Soryu. 
 
Por esta razão, este país opera actualmente quatro navios 
deste tipo. O sistema tem a flexibilidade de poder ser instalado 
num submarino convencional a diesel. A instalação implicou a sepa 
ração dos submarinos em duas 
metades e a instalação de uma nova secção central, aumentando o 
comprimento do submarino em 8 metros, um processo complexo e caro. 
O sistema AIP é utilizado para equipar os submarinos do 
Exército. 
 
 
 
Figura 4 - Exemplo de um submarino com a utilização do 
motor de Stirling 
 
 
-​A energia nuclear 
 É certo que existe um potencial para os motores de 
propulsão nuclear (motores de Stirling), em turbinas 
que gerem energia eléctrica. Se substituíssemos as 
turbinas a vapor por motores de Stirling, o seu 
rendimento iria reduzir os subprodutos radioactivos. 
Existem experiências com o reactor em que este utiliza 
apenas a força de reacção propulsiva, que usa o 
sódio líquido como refrigerante. Se o calor está a 
ser empregado numa turbina a vapor , água ou 
trocador de calor de sódio, este poderá reagir 
violentamente com a água. Assim, um motor Stirling 
elimina a necessidade de água em qualquer parte do 
ciclo. 
 ​Laboratórios do governo dos Estados Unidos 
desenvolveram um design moderno motor Stirling 
conhecido como Stirling Gerador de Radioisótopos 
para uso na exploração do espaço. 
 
 
 
Este é projectado para gerar electricidade para sondas 
espaciais em missões que podem durar algumas décadas. 
O motor utiliza uma única displacer para reduzir as 
partes móveis e usa acústica de alta energia para a 
transferência de energia. 
Pelo menos dois automóveis movidos exclusivamente por 
motores de Stirling foram desenvolvidos pela NASA, bem como os 
projectos anteriores pela Ford Motor Company e a American 
Motors Corporation. Os veículos da NASA foram desenhados por 
empreiteiros e designados MOD MOD I e II. 
 
 
Figura 5 - Sonda Espacial. 
 
 
- Veículos eléctricos 
 
http://fatecsantoandre.edu.br/arquivos/TCC294.pdf 
 
 
- Motores para aviões 
- 
http://fatecsantoandre.edu.br/arquivos/TCC294.pdf
- Nos motores de avião, a densidade de alta potência 
e baixo custo podem ser alcançadas. Estes são mais 
silenciosos e menos poluentes. A eficiência de ganho com 
a altitude deve-se à baixa temperatura ambiente, sendo 
que o menor número de peças e a ausência de um sistema de 
ignição, produz uma vibração menor (fuselagens durar mais 
tempo) e mais seguro. Pode ser também utilizada com 
combustíveis. No entanto, o motor de Stirling tem uma 
densidade de potência baixa em 
comparação com o motor Otto. 
 ​Figura 7 - Avião da TAP PORTUGAL. 
Vou fazer esse já q é o motor mesmo 
Diferença de motores de baixa temperatura 
 
 
 A diferença de temperatura baixa do motor Stirling pela 
American Stirling Company demonstrado como calor de uma 
diferença de temperatura quente é baixa (Low Delta T, ou LTD). 
O motor Stirling será realizado em qualquer diferencial de 
baixa temperatura. Temos como exemplo, a diferença entre a 
palma de uma mão e a temperatura ambiente ou, por outro lado, 
a temperatura ambiente e um cubo de gelo. Em 1990, foi 
alcançado​u​m recorde de apenas 0,5 K. Normalmente, os motores 
são projectados como configuração de gama pela sua 
simplicidade. Estes são particularmente 
sem pressão, funcionando assim com uma pressão de cerca de 1 
atmosfera. A energia produzida é inferior a 1 W, e são 
destinados apenas para demonstração. Podem ser vendidos como 
brinquedos e modelos educacionais. 
 Os motores de baixa temperatura, foram construídos para 
o bombeamento de água utilizando a luz solar directa. 
 
 
Figura 8 - Exemplo de um motor de Stirling com a diferença de 
temperatura através da palma de uma mão. 
 
 
 Acoustic Stirling Heat Engine 
Los Alamos National Laboratory desenvolveu um "Acoustic 
Stirling Heat Engine", sem partes móveis. Este converte calor 
em potência acústica intensa que vinda de determinada fonte 
pode ser usada directamente nos frigoríficos acústicos ou 
pulso-frigoríficos tubo para fornecer calor. Também pode ser 
orientada para refrigeração sem partes móveis ou, até mesmo, 
para gerar electricidade através de um alternador. 
 
Arrefecimento Chip 
MSI (Taiwan) dsenvolveu recentemente uma máquina de 
Striling em miniatura de sistema de resfriamento de chips de 
computador pessoal que usa o calor do chip para dar impulso a 
um ventilador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9 - Arrefecimento chip ilustrado. 
 
 
 
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