Tipos de Motor Stirling

Listado de los diferentes tipos de Motor Stirling:

1.- Motores tipo alfa

Diseñado por Rider, en EEUU, funciona bajo el mismo principio termodinámico  pero  no usa desplazador, a diferencia del motor de la patente original de Stirling.

Consta de dos cilindros independientes conectados por un tubo en el que se sitúa el regenerador que almacena y cede el calor, en cada uno de los cilindros hay un pistón que se mueve 90 grados desfasado respecto al otro.

Uno de los cilindros se calienta mediante un mechero de gas o alcohol y el otro se enfría mediante aletas o agua.

El desfase entre los dos pistones hace que el aire, pase de un cilindro a otro calentándose, enfriándose y realizando el trabajo que permite el funcionamiento del motor.

 

2.- Motores tipo beta

Como el primero realizado por Stirling, con el pistón de potencia concéntrico al  desplazador y en el mismo cilindro.Consta de un cilindro, con una zona caliente mediante un mechero de gas, alcohol etc. y una zona fría, refrigerada por aletas, agua etc.

Mediante un cigüeñal especial el movimiento del pistón y el desplazador están desfasados 90 grados, lo que permite que el motor funcione.

Desde el punto de vista termodinámico es el motor más eficaz, pero su construcción es complicada ya que el pistón debe de tener dos bielas y permitir el paso del vástago que mueve el desplazador.

Los motores pequeños no suelen llevar regenerador, tan solo  una holgura de algunas décimas de milímetro entre el desplazador y el cilindro para permitir el paso del aire;  los grandes, en cambio,  suelen llevar un regenerador externo por el que debe pasar el aire en su camino de la zona fría a la caliente y viceversa

3.- Motores tipo gamma

Es una variante del tipo beta, con idénticos sistemas para calentar y enfriar, pero de construcción más sencilla, similar al de un motor de motocicleta.

Consta de dos cilindros separados en uno  se sitúa el desplazador y en otro el pistón de potencia.

El pistón y el desplazador se mueven desfasados 90 grados, lo cual se consigue mediante el cigüeñal adecuado.

Desde el punto de vista termodinámico es menos eficaz que el tipo beta, puesto que la expansión de trabajo se realiza en su totalidad a menor temperatura.

 4.- Motores especiales

        4.1.- Motor Ringbom

En 1905 Ossian Ringbom patentó un motor cuyo desplazador se movía por una combinación de las variaciones internas de la presión en el motor y la fuerza de la gravedad. La simplicidad de este mecanismo es asombrosa aunque en su tiempo no tuvo gran éxito puesto que al necesitar de la fuerza de la gravedad para mover el desplazador, la velocidad del motor no era muy elevada.

Posteriormente los investigadores que trabajaron con este tipo de motor, descubrieron que con pequeñas modificaciones sobre la patente original de Ringbom podía realizarse un motor igual de sencillo y a su vez tan rápido con cualquiera de los tipos clásicos de motores de Stirling.

         4.2.- Motor de pistón líquido 

El motor de pistón líquido es una variable del motor Stirling. Está formado por dos tubos en forma de U rellenos de líquido, el de la izquierda actúa como desplazador y el de la derecha actúa como pistón de potencia.

       

       4.3.- Motor tipo pistón libre

Ideados para aplicaciones donde no se necesita transmitir potencia a un eje giratorio, como en el caso de un compresor de aire, una bomba de agua, o  un generador eléctrico con alternador lineal.

Todos ellos pueden ser accionados por un motor de ciclo Stirling en el que no solamente el desplazador se mueva libremente sino que también el pistón lo haga.

Estos sencillos motores se han construido para funcionar varios años sin ningún tipo de mantenimiento.

Futuro de los motores Stirling y aplicaciones

En España, en la Plataforma Solar de Almería, se han construido equipos (conocidos como Distal y EuroDISH) formados por grandes discos parabólicos que reflejan y concentran la luz solar hacia un motor Stirling, el cual produce energía mecánica que mediante un alternador es transformada en energía eléctrica. Son modelos experimentales y demostrativos de gran rendimiento.

Esta tecnología se considera que será de gran aplicación para regiones donde hay gran número de pobladores dispersos, a los cuales sería muy costoso llegar con red eléctrica.

Es de esperar que los fabricantes de motores Stirling construyan en gran escala unidades pequeñas de ese mismo tipo, (con disco solar) como por ejemplo con capacidad de producir unos 200 a 400 kWh al mes (equipos de 1 a 2 kW de potencia aproximadamente); especialmente para los países situados entre los trópicos, pues en estas zonas la cantidad de radiación solar es grande a lo largo de todo el año y a su vez es la región donde hay más población dispersa.

 

Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Stirling

En el siguiente enlace encontrarás animaciones del funcionamiento de los distintos tipos de motor Stirling:

http://personales.able.es/jgros/alfa.htm#

El siguiente enlace es un tutorial para fabricar de forma sencilla un motor Stirling casero  tipo alfa :

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